插入AlO界层的铁电栅

窗口扩至4.1 V

在TiN栅与铁电HZO之间插入Al₂O₃界层，在同一器件中扩大记忆窗口并保持耐久与保持特性。

Tao, Hu · Sun, Xiaoqing · Bai, Mingkai · Jia, Xinpei · Saifei, Dai · 李婷婷 · Han, Runhao · Yajing, Ding · Hongyang, Fan · Yuanyuan, Zhao · Chai, Junshuai · Xu, Hao · Mengwei, Si · 王晓磊 · 王文武

IEEE Electron Device Letters 2024

参数信息

记忆窗口
4.1 V
耐久性
10^4 cycles
数据保持时间
10 years

技术优势

窗口直接翻倍

插入3 nm Al₂O₃后，记忆窗口从无界层器件的约2 V增至4.1 V，存储器件的状态区分度显著提升。

不拖累耐久与保持

在获得4.1 V窗口的同时，器件仍能承受10⁴次循环，数据保持超过10年，说明界层没有引入新的可靠性劣化机制。

机制清楚可复制

窗口扩大的原因被揭示为Al₂O₃/HZO界面俘获电荷，其极性与HZO/SiOx界面俘获电荷相反，为后续优化提供了明确方向。

应用场景