[发明专利]一种铁电场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种铁电场效应晶体管，其特征在于，包括：衬底层、栅绝缘层、第一缓冲层、中间介质层、第二缓冲层、栅电极层、源电极及漏电极；

所述衬底层设置有源极区、漏极区和绝缘覆盖区，其中所述源极区与所述漏极区间隔设置；所述源极区上设置有源电极，所述漏极区上设置有漏电极，且所述绝缘覆盖区由下至上依次层叠设置所述栅绝缘层、所述第一缓冲层、所述中间介质层、所述第二缓冲层及所述栅电极层；

其中，所述栅绝缘层的材料为SiO₂，且所述栅绝缘层是通过干氧氧化后得到的，所述源电极的材料为钨、镍、铜、铝或金，所述漏电极的材料为钨、镍、铜、铝或金；

所述第一缓冲层的材料包括ZrO₂、HfO₂和Al₂O₃其中一种或多种；和/或

所述第二缓冲层的材料包括ZrO₂、HfO₂和Al₂O₃其中的一种或多种；

所述中间介质层的材料为HfO₂或ZrO₂。

2.根据权利要求1所述的一种铁电场效应晶体管，其特征在于，所述衬底层的材料由硅或锗组成。

3.根据权利要求1所述的一种铁电场效应晶体管，其特征在于，所述栅绝缘层的厚度为0.1～2nm。

4.根据权利要求1所述的一种铁电场效应晶体管，其特征在于，

所述第一缓冲层的厚度为0.3～5nm；和/或

所述第二缓冲层的厚度为0.3～5nm。

5.根据权利要求1所述的一种铁电场效应晶体管，其特征在于，所述中间介质层的厚度为0.3～3nm。

6.根据权利要求1所述的一种铁电场效应晶体管，其特征在于，所述栅电极的材料为TaN、TiN或HfN_x(0x≤1.1)。

7.根据权利要求1所述的一种铁电场效应晶体管，其特征在于，所述栅电极的厚度为20～100nm。

8.根据权利要求1所述的一种铁电场效应晶体管，其特征在于，所述源电极和所述漏电极的厚度均为30～100nm。

9.一种铁电场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括：

将衬底层划分源区、漏区和绝缘区；

在所述源区和所述漏区进行注离子处理并对注离子区域进行激活处理；

在所述绝缘区上依次设置栅绝缘层、第一缓冲层、中间介质层、第二缓冲层及栅电极层，其中，所述栅绝缘层的材料为SiO₂，且所述栅绝缘层是通过干氧氧化后得到的；

在所述源区和所述漏区均刻蚀接触孔，并在所述接触孔填充电极，得到带电极半成品；

对所述带电极半成品采用高温退火激活中间介质层、第一缓冲层及第二缓冲层之间充分发生元素扩散和界面反应，得到元素掺杂的铁电薄膜；

采用退火处理激活所述铁电薄膜，形成铁电场效应晶体管。