Hf₀.₅Zr₀.₅O₂铁电薄膜

低压低矫顽场

通过调控缺陷和界面性质，该铁电薄膜的极化反转路径历经亚稳四方相，实现低矫顽场和低工作电压。

Chen, Danyang · Dong, Yulong · Tianning, Cui · Zhipeng, Xue · Zikang, Yao · 高强 · Yuyan, Fan · 刘景全 · 张欣 · Wang, Zhen · Li, Wenwu · 褚君浩 · Mengwei, Si · 李秀妍

Nature Communications 2025

具体参数

薄膜厚度

{'zh': '8', 'en': '8'} nm

技术优势

矫顽场降低

通过缺陷与界面工程降低可逆 O-T 相变的能量势垒，矫顽场降至约 0.6 MV/cm，接近低压操作需求。

路径机理明确

通过原位掠入射 X 射线衍射实验证实了电场诱导的正交-四方-正交相变路径，为性能调控提供了物理基础。

应用场景

• 铁电存储器：低压操作降低存储器写入功耗，薄层利于高密度集成。
• 低功耗逻辑器件：低工作电压与 CMOS 兼容的 HfO₂ 基材料适合低功耗逻辑中的嵌入式非易失存储。
• CMOS兼容集成：Hf₀.₅Zr₀.₅O₂ 是标准 CMOS 工艺材料，8 nm 厚度兼容后端工艺热预算。