[发明专利]压电器件、恢复压电器件的劣化器件性能的方法及系统

权利要求书

1.一种压电器件，包括：

半导体衬底；

第一电极，设置在所述半导体衬底之上；

压电结构，设置在所述第一电极上；

第二电极，设置在所述压电结构上；以及

加热元件，设置在所述半导体衬底之上，所述加热元件被配置成将所述压电结构加热到恢复温度达一时间段，其中将所述压电结构加热到所述恢复温度达所述时间段会改善所述压电器件的劣化的电特性。

2.根据权利要求1所述的压电器件，还包括：

第一导电垫，设置在所述加热元件上，所述第一导电垫电耦合到所述加热元件；以及

第二导电垫，设置在所述加热元件上，所述第二导电垫电耦合到所述加热元件。

3.根据权利要求2所述的压电器件，还包括：

开关元件，设置在所述半导体衬底之上且电耦合到所述第二导电垫。

4.根据权利要求1所述的压电器件，还包括：

加热结构，设置在所述第二电极之上，所述加热结构在所述第一电极的相对侧上、所述压电结构的相对侧上及所述第二电极的相对侧上从所述第二电极上方延伸到所述半导体衬底，其中所述加热结构是所述加热元件。

5.根据权利要求4所述的压电器件，还包括：

第一保护层，设置在所述第一电极之上，所述加热结构沿所述第一电极的相对的侧壁、所述压电结构的相对的侧壁及所述第二电极的相对的侧壁从所述第一电极上方延伸到所述半导体衬底，其中所述第一保护层将所述加热结构从所述第一电极、所述压电结构及所述第二电极隔开。

6.根据权利要求1所述的压电器件，还包括：

加热结构，设置在所述第一电极下方；以及

层间介电(ILD)层，设置在所述加热结构与所述第一电极之间。

7.一种恢复压电器件的劣化器件性能的方法，所述方法包括：

在致动模式中操作所述压电器件第一次，所述压电器件包括设置在半导体衬底之上的压电结构；

确定所述压电器件的性能特性已从第一值劣化到第二值；

对所述压电器件执行恢复模式操作，所述恢复模式操作包括将所述压电结构加热到恢复温度；以及

在已执行所述恢复模式操作之后，在所述致动模式中操作所述压电器件第二次，其中当在所述致动模式中操作所述压电器件所述第二次时，所述压电器件的所述性能特性具有第三值，所述第三值比所述第二值接近所述第一值的程度更接近所述第一值。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述恢复模式操作包括：

基于所述第一值与所述第二值之间的差，选择性地使第一电流通过加热元件以将所述压电结构加热到所述恢复温度达一时间段，其中所述加热元件设置在所述半导体衬底之上。

9.一种恢复压电器件的劣化器件性能的系统，所述系统包括：

所述压电器件，设置在半导体衬底上，所述压电器件包括设置在第一电极与第二电极之间的压电结构；

测量电路系统，电耦合到所述压电器件，所述测量电路系统被配置成判断所述压电器件的性能特性是否已从第一值劣化到第二值；以及

偏置电路系统，电耦合到加热元件，所述加热元件设置在所述半导体衬底之上，所述偏置电路系统被配置成对所述压电器件执行恢复模式操作，其中所述恢复模式操作将所述性能特性从所述第二值改善到第三值，所述第三值比所述第二值接近所述第一值的程度更接近所述第一值。

10.根据权利要求9所述的系统，还包括：

电流源，经由第一导电垫电耦合到所述加热元件；以及

开关元件，经由与所述第一导电垫不同的第二导电垫电耦合到所述加热元件。