亚6纳米铁电薄膜

无唤醒高剩余极化

通过原子层工程在HfO₂/ZrO₂界面调控准同型相界，实现铁电相稳定与剩余极化翻倍。

Chun-Ho, Chuang · Wang, Yen Ting · Chou, Yi-Chun · Han, Yin-Yi · Jiang, Yu Sian · Shyue, Jing-Jong · Chen, Miin-Jang

Advanced Science 2023

参数信息

剩余极化 (2Pᵣ)

60 µC cm⁻²

技术优势

无唤醒操作

薄膜在初始状态即表现出铁电性，无需电唤醒循环，简化器件操作并提升可靠性。

剩余极化翻倍

通过种子层引入面内拉伸应力，将ZrO₂从反铁电相转变为铁电正交相，2Pᵣ达到约60 µC cm⁻²。

工艺兼容先进节点

薄膜厚度在亚6 nm，且采用原子层沉积技术，与先进半导体制造工艺兼容，适合高密度集成。

应用场景

• 铁电存储器：高剩余极化与无唤醒特性提升存储窗口和耐久性，适用于FeRAM等。
• 微纳电子器件：亚6 nm厚度与ALD工艺兼容先进节点，可集成于纳米电子器件。
• 柔性电子：超薄薄膜可转移至柔性衬底，用于柔性铁电器件，但论文未直接验证。