[发明专利]提高铪基铁电器件耐久性的方法及铪基铁电器件

权利要求书

1.一种提高铪基铁电器件耐久性的方法，其特征在于，包括：

在衬底上制备铪基薄膜；

在所述铪基薄膜上形成金属电极，形成铪基器件；

对所述铪基薄膜进行热退火使其结晶具有反铁电特性，得到铪基反铁电薄膜，形成铪基铁电器件；

对所述铪基反铁电薄膜施加电场循环，使所述铪基反铁电薄膜在获得剩余极化强度的同时提高耐久性。

2.根据权利要求1所述的提高铪基铁电器件耐久性的方法，其特征在于，所述在衬底上制备铪基薄膜，其中：所述铪基薄膜的制备方法包括原子层沉积、磁控溅射和激光脉冲沉积中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的提高铪基铁电器件耐久性的方法，其特征在于，所述在衬底上制备铪基薄膜，其中：所述铪基薄膜的厚度为0.1-100nm。

4.根据权利要求1所述的提高铪基铁电器件耐久性的方法，其特征在于，所述在衬底上制备铪基薄膜，其中：所述铪基薄膜的基本材料为氧化铪，掺杂元素为Zr、Si、Ge、Al、Y、La和N中的任意一种，按照掺杂元素与铪元素的原子量比值，掺杂浓度范围为0-100％。

5.根据权利要求1所述的提高铪基铁电器件耐久性的方法，其特征在于，所述在所述铪基薄膜上形成金属电极，形成铪基器件，其中：所述铪基器件为电容、晶体管和隧道结中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的提高铪基铁电器件耐久性的方法，其特征在于，所述对所述铪基薄膜进行热退火使其结晶具有反铁电特性，得到铪基反铁电薄膜，形成铪基反铁电器件，其中：热退火的温度为300-1300度。

7.根据权利要求1所述的提高铪基铁电器件耐久性的方法，其特征在于，所述在衬底上制备铪基薄膜，其中：所述衬底采用金属材料或半导体材料形成。

8.根据权利要求7所述的提高铪基铁电器件耐久性的方法，其特征在于，所述半导体材料为Si、Ge、SiC和薄膜半导体中的任意一种；所述金属材料为TiN、TaN和W中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的提高铪基铁电器件耐久性的方法，其特征在于，所述对所述铪基反铁电薄膜施加电场循环，包括：施加电场为直流电场或交流电场循环；其中，

所述直流电场的电压幅值为0.5-20V，时间为1ps-100h；

所述交流电场的电压幅值为0.5V-20V，循环频率为1Hz-100MHz，波形包括三角波、正弦波和方波中的任意一种。

10.一种铪基铁电器件，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的提高铪基铁电器件耐久性的方法制备得到。