与CMOS工艺兼容的氧化铪基铁电材料的亚稳相及其存储器器件力学

论文摘要

该文对新型的氧化铪基铁电晶体管存储器的巨大优势及其面临的工程和科学问题进行了详细评述,提出了存储器"器件力学"的概念.作为电子信息技术最核心的存储器是衡量国家综合实力和关系国家安全的战略性技术,我国全部依赖进口,几乎不能做到自主可控.新型存储器是我们"变轨超车"的绝佳机会.氧化铪基铁电晶体管（FeFET）存储器与CMOS（互补金属氧化物半导体）工艺完全兼容,这就为其产业化创造了得天独厚的先天条件.HfO2基铁电薄膜的FeFET存储器与CMOS兼容,可以实现FinFET（鱼鳍3D架构）,可以突破后摩尔时代、有望填补"存储鸿沟",具有超高抗辐射能力、能耗低等突出优点,将引领新型存储器的发展方向.疲劳性能不是很好、存储器存储窗口的均匀性欠佳是限制氧化铪基FeFET存储器产业化的技术瓶颈,即工程问题.亚稳相、复杂界面效应、存储器"器件力学"的理论基础不清楚是限制与CMOS工艺兼容的氧化铪基铁电存储器产业化的关键科学问题.需要从氧化铪基FeFET存储器面临的工程问题提炼出基础科学问题,通过氧化铪基材料的铁电物理本质、亚稳相及其本构关系的研究,将界面的物理力学性能研究作为一个桥梁,提出栅极电压VG即"场效应"和"铁电性"双控制因素下的存储器"器件力学"理论模型和实验研究方法,从而为解决氧化铪基FeFET存储器的技术瓶颈提供理论和实验支撑.

论文目录

• 0 引言
• 1 新型铁电存储器是我们“变轨超车”的绝佳机会
• 2 新型氧化铪基铁电存储器面临的工程问题
• 3 新型氧化铪基铁电存储器面临的科学问题
• 4 新型氧化铪基铁电存储器亚稳相的物理本质
• 5 新型氧化铪基铁电存储器的界面效应
• 6 “场效应”和“铁电性”双控制因素下的存储器“器件力学”
• 7 未来重点研究方向

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周益春

关键词: 铁电材料,氧化铪,亚稳相,铁电存储器,工艺兼容,器件力学

来源: 湘潭大学学报(自然科学版) 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,信息科技

专业: 材料科学,计算机硬件技术

单位: 湘潭大学材料科学与工程学院

基金: 国家有关部门的国家项目

分类号: TB33;TP333

DOI: 10.13715/j.cnki.nsjxu.2019.03.002

页码: 1-21

总页数: 21

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