Hf0.5Zr0.5O2薄膜电容器

介电常数921

通过近边缘等离子体处理,在极化疲劳导致铁电性消失后,获得有序氧空位的畸变正交相,实现超高介电常数与近100%储能效率。

张迪 · 汤其 · 金玮 · 成岩 · 李冰 · 陈时友 · Chen, Zibin · 江安全

Nature Communications 2025

参数信息

介电常数
921
电荷存储密度
349 μC/cm²
能量密度
584 J/cm³
效率
100 %

技术优势

介电常数翻倍

极化疲劳后铁电性消失,形成畸变正交相和有序氧空位,介电常数达到921,远高于典型HfO2基材料的~52。

储能效率近100%

能量密度584 J/cm³的同时效率接近100%,意味着充电放电过程几乎没有能量损失。

CMOS工艺兼容

基于HfO2的材料与互补金属氧化物半导体工艺兼容,可集成到几纳米尺度的器件中。

存储密度高

电荷存储密度349 μC/cm²,适用于高存储密度动态随机存取存储器。

应用场景