[發明專利]一種AlN/HfO2在審

申請號：	202310630017.4	申請日：	2023-05-26
公開（公告）號：	CN116646034A	公開（公告）日：	2023-08-25
發明（設計）人：	余念念;葉鋒宇;汪禮勝;王嘉賦	申請（專利權）人：	武漢理工大學
主分類號：	G16C60/00	分類號：	G16C60/00;H01L29/792;H10B43/30;G16C20/00
代理公司：	武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231	代理人：	李錫義
地址：	430070 湖***	國省代碼：	湖北;42
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 aln hfo base sub
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【說明書】：

本發明提供了一種AlN/HfOsubgt;2/subgt;界面結構設計方法及裝置，包括：建立AlN/HfOsubgt;2/subgt;的第一界面模型；對第一界面模型的界面結構進行優化，得到預設個數的第二界面模型；其中，每個第二界面模型對應的界面結構中的氧含量不同；對每個第二界面模型對應的界面結構進行優化，得到每個第二界面模型對應的能量值；計算得到每個第二界面模型對應的電子俘獲能和空穴俘獲能；根據電子俘獲能和空穴俘獲能，確定具有高電子俘獲能的第三界面模型對應的界面結構。本發明通過計算氧含量不同的第二界面模型的電子俘獲能和空穴俘獲能，確定具有高電子俘獲能的第三界面模型對應的界面結構，解決了無法快速篩選出具有高電子俘獲能力的界面結構，導致實驗數據難以分析，浪費大量時間的問題。

技術領域

本發明涉及AlN/HfO₂界面結構設計技術領域，具體涉及一種AlN/HfO₂界面結構設計方法及裝置。

背景技術

HfO₂是一種高介電常數氧化物，其作為電荷俘獲層被廣泛應用于FLASH存儲器件中。然而，隨著器件尺寸微縮，HfO₂厚度降低，俘獲的電子容易脫離，從而導致器件失效，因此需要采用疊柵結構來調節HfO₂俘獲層中的缺陷分布，提升電荷俘獲能力。AlN具有高電子親和力，可以用于調節HfO₂俘獲層中的缺陷分布，提高器件的數據保留能力。AlN/HfO₂界面對器件的數據保留能力具有較大的影響，界面的電子缺陷能級越深，界面俘獲的電子就越難脫離。所以，如何快速的得到具有高電子俘獲能力的AlN/HfO₂界面結構是一個重要的技術挑戰。在現有技術中，無法快速篩選具有高電子俘獲能力的界面結構，導致實驗數據難以分析，浪費大量時間的問題。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種AlN/HfO₂界面結構設計方法及裝置，用以解決現有技術中無法快速篩選出具有高電子俘獲能力的界面結構，導致實驗數據難以分析，浪費大量時間的問題。

一方面，本發明提供了一種AlN/HfO₂界面結構設計方法，包括：

根據AlN的界面結構和HfO₂的界面結構，建立AlN/HfO₂的第一界面模型；

對所述第一界面模型的界面結構進行結構優化，得到預設個數的第二界面模型；其中，每個第二界面模型對應的界面結構中的氧含量不同；

對每個所述第二界面模型對應的界面結構進行結構優化，得到每個所述第二界面模型對應的能量值；根據所述能量值，計算得到每個所述第二界面模型對應的電子俘獲能和空穴俘獲能；

根據所述電子俘獲能和所述空穴俘獲能，確定具有高電子俘獲能的第三界面模型對應的界面結構。

在一些可能的實現方式中，所述根據AlN的界面結構和HfO₂的界面結構，建立AlN/HfO₂的第一界面模型，包括：

將所述HfO₂的界面結構進行旋轉處理看，得到HfO₂的旋轉界面結構；

根據贗氫對所述HfO₂的旋轉界面結構與所述AlN的界面結構的異質結上下端的懸掛鍵進行鈍化，得到AlN/HfO₂的第一界面模型。

在一些可能的實現方式中，所述對所述第一界面模型的界面結構進行結構優化，得到預設個數的第二界面模型，包括：

設置第一性原理計算軟件VASP的運行參數；