[發明專利]一種基于鐵電隧道結的壓電存儲器單元及其制備方法

有效

• 申請號: 201310384107.6
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103427016A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 王金斌;袁碩果;鐘向麗;陳婷;李波;周益春
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: H01L41/047
• 分類號: H01L41/047;H01L41/113;H01L41/29;H01L41/331
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 魏娟

1.一種基于鐵電隧道結的壓電存儲器單元，其特征在于，襯底上由下到上依次為底電極層、超薄鐵電層和頂電極層；所述的超薄鐵電層由鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛、鐵酸鉍、鈦酸釹鉍、鈮酸鉀鈉中一種材料構成；所述的超薄鐵電層厚度為2～20nm；其中，底電極層和頂電極層的構成材料相同或不同。

2.如權利要求1所述的壓電存儲器單元，其特征在于，所述的底電極層由鉑、金、銀、銅、鋁中的一種或幾種材料構成，或者由釕酸鍶、鎳酸鑭、鑭鍶錳氧、摻鈮鈦酸鍶中的一種材料構成。

3.如權利要求1所述的壓電存儲器單元，其特征在于，所述的頂電極層由鉑、金、銀、銅、鋁中的一種或幾種材料構成，或者由釕酸鍶、鎳酸鑭、鑭鍶錳氧、摻鈮鈦酸鍶中的一種材料構成。

4.如權利要求1所述的壓電存儲器單元，其特征在于，所述的襯底由硅、藍寶石、鈦酸鍶、氧化鎂、氮化鎵、鎵酸釹、摻釹鈦酸鍶、鋁酸鍶鑭中的一種材料構成。

5.一種如權利要求1～4任一項所述的壓電存儲器單元的制備方法，其特征在于，先在襯底上沉積底電極層，在底電極層上通過脈沖激光沉積方法制備超薄鐵電層，再在所制得的超薄鐵電層上沉積頂電極層，即得。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述的脈沖激光沉積方法制備超薄鐵電層是在真空腔中以超薄鐵電層的材料為靶材，把沉積了底電極層的襯底溫度升高到600～750℃后，在氧氣壓強為50～200mTorr的條件下，將頻率為1～10Hz的激光束輻照在靶材上，在已沉積底電極層的襯底上鍍鐵電層，直到鐵電層達到所需厚度。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的激光的單脈沖能量為250～400mJ。

8.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的激光束輻照時間為1～30min。