CN117729840A - 一种高通量铁电阻变器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高通量铁电阻变器件及其制备方法。所述高通量铁电阻变器件包括衬底、以及在衬底上依次生长的缓冲层、底电极、功能层和顶电极；所述缓冲层为在衬底上生长的CoFe2O4薄膜；所述底电极层为基于缓冲层生长的SrRuO3薄膜；所述功能层是基于底电极层生长的Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电层和介电层薄膜；所述功能层按介电层薄膜的厚度分为3×3排列的9个区域，9个区域的介电层厚度呈梯度分布。本发明提供的高通量铁电阻变器件的功能层中的介电层在Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电层和顶电极之间，可以充当肖特基势垒实现优化器件的阻变性能，具有优异的阻变性能，有望使其应用于阻变存储器件等应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及阻变存储器技术领域，具体涉及一种高通量铁电阻变器件及其制备方法。
背景技术
近年来，随着数字通信在大数据以及物联网等领域的应用，推动了下一代存储设备的发展，集成电路工艺的尺寸已经深入到20纳米以下，传统的非挥发性存储器件已经接近物理极限，开发新一代非挥发性存储器件已成为各国科学家研究的热门领域。目前，非挥发性存储器件的主要类型有铁电存储器、磁性存储器、相变存储器和阻变式存储器。其中阻变存储器，又称为阻性内存，是一种介于传统随机存储器(RAM)和闪存之间的新型存储技术，它能够结合RAM和闪存的优势，达到更高的存储密度和更快的数据访问速度。阻变存储器属于非易失性存储器(NVM)，在相同的芯片面积上，阻变存储器比闪存存储器能够存储更多的数据，优化了集成电路的性能和功耗。阻变存储器，特别是柔性阻变存储器在存储器领域具有很高的应用前景，当前被广泛应用于物联网、汽车、医疗、人工智能等领域。
铁电材料是一种存在自发电极化，且自发电极化有两个或多个可能的取向，在电场的作用下，其取向可以改变的晶体材料。铁电材料同时具有压电、热释电、电光、声光、光折变、非线性光学效应和高介电系数，制备工艺与CMOS工艺兼容等优良特性。因此，利用铁电薄膜的自发极化的双稳性存储信息制备阻变存储器器件是目前的研究热点。
然而，在传统的铁电器件制备过程中，研究人员采用各种方法来提高铁电器件的阻变性能，其主要依靠科学直觉和频繁的试错实验策略。这需要反复地实验，缓慢地摸索工艺参数，导致了从最初的研究到实际采用的过程中消耗了大量的时间和资源。因此，如何快速低成本且有效地筛选出有着优异性能的厚度参数的铁电阻变器件，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种高通量铁电阻变器件，该铁电阻变器件功能层中的介电层在Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电层和顶电极之间，可以充当肖特基势垒实现优化器件的阻变性能，有望使其应用于阻变存储器件等技术领域。
本发明的第二个目的在于提供一种高通量铁电阻变器件的制备方法，通过该方法能够在短时间内获得同一铁电层薄膜下具有厚度梯度的介电层薄膜的铁电阻变器件，提高了铁电阻变器件的制备效率；解决了传统铁电阻变器件制备过程中效率低下，成本过高、可对比性差的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种高通量铁电阻变器件，包括衬底、以及在衬底上依次生长的缓冲层、底电极、功能层和顶电极；所述缓冲层为在衬底上生长的CoFe2O4薄膜；所述底电极层为基于缓冲层生长的SrRuO3薄膜；所述功能层是基于底电极层生长的Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电层薄膜和介电层薄膜；所述功能层按介电层薄膜的厚度分为3×3排列的9个区域(分别为区域1、区域2、区域3、区域4、区域5、区域6、区域7、区域8、区域9)，9个区域的介电层厚度呈梯度分布。
进一步的，所述衬底为云母衬底，云母衬底的厚度小于40μm。
进一步的，所述缓冲层的厚度为8～15nm。
进一步的，所述底电极层厚度为25～50nm。
进一步的，所述功能层中介电层薄膜的材料为SrTiO3或Al2O3。
第二方面，本发明提供上述的一种高通量铁电阻变器件的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将衬底置于脉冲激光沉积系统沉积腔内；
步骤2、利用脉冲激光沉积制备方法，在衬底上沉积缓冲层；
步骤3、利用脉冲激光沉积制备方法，在所述缓冲层上沉积底电极层；
步骤4、利用脉冲激光沉积制备方法，在底电极层上沉积形成Pb(Zr0.2Ti0.8)O3；进行退火处理，得到Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电层薄膜；
步骤5、利用高通量脉冲激光沉积制备方法和可编程掩模版，在Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电层薄膜上沉积形成不同厚度的介电层薄膜；
步骤6、利用溅射法结合掩模版，在介电层薄膜上沉积顶电极。
进一步的，步骤2中沉积缓冲层的工艺参数为：沉积腔真空度≤6×10-7Pa，衬底温度为550～650℃，氧分压为0～50mTorr，激光能量为250～400mJ，激光频率为0～10Hz，沉积时间为3～5min。
进一步的，步骤3中沉积底电极层的工艺参数为：沉积腔真空度≤5×10-7Pa，衬底温度为550～650℃，氧分压为50～100mTorr，激光能量为250～400mJ，激光频率为5～10Hz，沉积时间为4～8min。
进一步的，步骤4中沉积Pb(Zr0.2Ti0.8)O3薄膜的工艺参数为：沉积腔真空度≤6×10-7Pa，衬底温度为550～650℃，氧分压为50～150mTorr，激光能量为370～430mJ，激光频率为5～10Hz，沉积时间为30～40min。
进一步的，步骤4中退火处理的具体方式为：在氧分压为3～10mTorr的条件下，以8～12℃/min的降温速度冷却至室温。
进一步的，步骤5中沉积介电层薄膜是在室温下沉积，其具体工艺参数为：沉积腔真空度≤6×10-7Pa，衬底温度为20～35℃，所述脉冲激光沉积的氧分压为4～6mTorr，所述脉冲激光沉积的激光能量为320～380mJ，所述脉冲激光沉积的脉冲激光频率为3～7Hz。
本发明的有益效果为：
(1)本发明通过高通量沉积的方式制备出高通量铁电阻变器件，该铁电阻变器件功能层中的介电层在Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电层和顶电极之间，可以充当肖特基势垒实现优化器件的阻变性能，制备出具有优异的阻变性能的阻变器件，有望使其应用于阻变存储器件等技术领域。
(2)本发明能够在短时间内获得同一铁电层薄膜下具有厚度梯度的介电层薄膜的铁电阻变器件，提高了铁电阻变器件的制备效率；在很大程度上减少了研发的次数，极大地降低了研发成本；阻变器件的每个区域的介电薄膜厚度梯度增加，但其它工艺参数一致，可对比性强；解决了传统铁电阻变器件制备过程中效率低下，成本过高、可对比性差的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方法，下面将对实施例或现有技术方法描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明中实施例1制备的高通量铁电阻变器件材料的示意图不同区域的激光发数比对照示意图；其中#1-#9分别对应区域1-区域9(即区域1、区域2、区域3、区域4、区域5、区域6、区域7、区域8、区域9)；图中STO表示SrTiO3，图中PZT表示Pb(Zr0.2Ti0.8)O3。
图2为本发明实施例1制备的高通量铁电阻变器件区域1-区域9的I-V曲线图；其中#1-#9分别对应区域1-区域9。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高通量铁电阻变器件，包括衬底、以及在衬底上依次生长的缓冲层、底电极、功能层和顶电极；所述衬底为云母衬底；所述缓冲层为在衬底上生长的CoFe2O4薄膜；所述底电极层为基于缓冲层生长的SrRuO3薄膜；所述功能层是基于底电极层生长的Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电层薄膜和SrTiO3介电层薄膜；所述功能层按SrTiO3介电层薄膜的厚度分为3×3排列的9个区域(分别为区域1、区域2、区域3、区域4、区域5、区域6、区域7、区域8、区域9)，9个区域的SrTiO3介电层薄膜厚度呈梯度分布。
上述高通量铁电阻变器件的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将云母衬底进行清洁并粘结在基片台的中心位置，然后把基片台放置于脉冲激光沉积制备方法沉积腔中的加热台上，此时云母衬底在主靶位的上方，云母衬底与靶材之间的距离为70mm；
步骤2、利用脉冲激光沉积制备方法，在云母衬底上沉积形成CoFe2O4薄膜，得到缓冲层；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa，衬底温度为600℃，氧分压为30mTorr，激光能量为300mJ，激光频率为10Hz，沉积时间为3min；
步骤3、利用脉冲激光沉积制备方法，在缓冲层上沉积形成SrRuO3薄膜，得到底电极层；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa；衬底温度为600℃；氧分压为50mTorr；激光能量为300mJ；脉冲激光频率为10Hz；沉积时间为4min；
步骤4、利用脉冲激光沉积制备方法，在得到的底电极层上沉积形成均匀厚度Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电层薄膜；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa；衬底温度为650℃；氧分压为50mTorr；激光能量为370mJ；脉冲激光频率为10Hz；沉积时间为30min；沉积完成后，在衬底温度为650℃、氧分压为5mTorr的沉积腔环境中以10℃/min的降温速度冷却至室温；
步骤5、利用高通量脉冲激光沉积制备方法和可编程掩膜版，在得到的Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电层薄膜上沉积具有厚度梯度的SrTiO3介电层薄膜，沉积工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa，衬底温度为30℃，氧分压为5mTorr，激光能量为380mJ，脉冲激光频率为5Hz。
具体包括以下步骤：
步骤5.1、设置第一掩膜方形孔移动至基片正下方确定沉积位置，此时基片露出10×10mm2的沉积区域，设置第二掩膜方形孔移动至高通量起点1，露出沉积区域面积为3.33×10mm2，沉积完成后，得到1个3.33×10mm2区域大小的SrTiO3介电层薄膜，此区域的激光发数为0发；
步骤5.2、设置第一掩膜位置不变，设置第二掩膜沿Y轴正方向相对步骤5.1中第二掩膜位置移动+3.33mm，此时沉积区域面积为6.66×10mm2，沉积完成后，得到2个3.33×10mm2区域的不同厚度SrTiO3介电层薄膜，分别是激光发数为0发和400发的沉积区域；
步骤5.3、设置第一掩膜位置不变，设置第二掩膜沿Y轴正方向相对步骤5.2中第二掩膜位置移动+3.34mm，此时沉积区域面积为10×10mm2，沉积完成后，得到3个区域的不同厚度SrTiO3介电层薄膜，分别是激光发数为0发、400发和800发的沉积区域；
步骤5.4、设置第一掩膜移动至高通量起点2，设置第二掩膜方形孔移动至步骤5.3中第一掩膜方形孔位置确定沉积位置，此时露出的沉积区域面积为10×3.33mm2；沉积完成后，得到3×2个区域的不同厚度SrTiO3介电层薄膜，对应区域的激光发数分别为0发、400发、800发、1200发、1600发和2000发；
步骤5.5、设置第一掩膜沿X轴正方向相对步骤5.4中第一掩膜位置移动+3.33mm，设置第二掩膜位置不变，此时沉积区域面积为10×6.66mm2，沉积完成后，得到3×3个区域的不同厚度SrTiO3介电层薄膜，得到3×3个区域的不同厚度SrTiO3介电层薄膜，分别为区域1-区域9，其对应区域的激光发数分别为0发、400发、800发、1200发、1600发、2000、2400发、2800发和3200发；
步骤6、将含有直径为100μm圆孔的硬掩模版放置薄膜上方，然后将其整体放置于溅射设备真空室中，将仪器电流设置5mA，每次溅射1分钟，每个器件共溅射4次，使得在薄膜表面沉积直径为100μm的圆形Au点电极。
图1为实施例1制备的高通量铁电阻变器件材料的不同区域的激光发数比对照示意图，其中1-9分别对应区域1-区域9(即区域1、区域2、区域3、区域4、区域5、区域6、区域7、区域8、区域9)，区域1-区域9的介电层薄膜厚度呈梯度增长。
对比例1
一种高通量铁电阻变器件的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将云母衬底进行清洁并粘结在基片台的中心位置，然后把基片台放置于脉冲激光沉积制备方法沉积腔中的加热台上，此时云母衬底在主靶位的上方，云母衬底与靶材之间的距离为70mm；
步骤2、利用脉冲激光沉积制备方法，在云母衬底上沉积形成CoFe2O4薄膜，得到缓冲层；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa，衬底温度为600℃，氧分压为30mTorr，激光能量为300mJ，激光频率为10Hz，沉积时间为3min；
步骤3、利用脉冲激光沉积制备方法，在缓冲层上沉积形成SrRuO3薄膜，得到底电极层；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa；衬底温度为600℃；氧分压为50mTorr；激光能量为300mJ；脉冲激光频率为10Hz；沉积时间为4min；
步骤4、利用脉冲激光沉积制备方法，在得到的底电极层上沉积形成均匀厚度Pb(Zr0.2Ti0.8)O3薄膜；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa；衬底温度为650℃；氧分压为50mTorr；激光能量为370mJ；脉冲激光频率为10Hz；沉积时间为30min；沉积完成后，在衬底温度为690℃、氧分压为5mTorr的沉积腔环境中以10℃/min的降温速度冷却至室温；
步骤5、利用高通量脉冲激光沉积制备方法，在得到的Pb(Zr0.2Ti0.8)O3薄膜上沉积形成均匀厚度SrTiO3介电层薄膜；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa，衬底温度为30℃，氧分压为5mTorr，激光能量为380mJ，脉冲激光频率为5Hz，激光发数为1600发。
步骤6、将含有直径为100μm圆孔的硬掩模版放置薄膜上方，然后将其整体放置于溅射设备真空室中，将仪器电流设置5mA，每次溅射1分钟，每个器件共溅射4次，使得在薄膜表面沉积直径为100μm的圆形Au点电极。
对比例2
一种高通量铁电阻变器件的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将云母衬底进行清洁并粘结在基片台的中心位置，然后把基片台放置于脉冲激光沉积制备方法沉积腔中的加热台上，此时云母衬底在主靶位的上方，云母衬底与靶材之间的距离为70mm；
步骤2、利用脉冲激光沉积制备方法，在云母衬底上沉积形成CoFe2O4薄膜，得到缓冲层；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa，衬底温度为600℃，氧分压为30mTorr，激光能量为300mJ，激光频率为10Hz，沉积时间为3min；
步骤3、利用脉冲激光沉积制备方法，在缓冲层上沉积形成SrRuO3薄膜，得到底电极层；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa；衬底温度为600℃；氧分压为50mTorr；激光能量为300mJ；脉冲激光频率为10Hz；沉积时间为4min；
步骤4、利用脉冲激光沉积制备方法，在得到的底电极层上沉积形成均匀厚度Pb(Zr0.2Ti0.8)O3薄膜；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa；衬底温度为650℃；氧分压为50mTorr；激光能量为370mJ；脉冲激光频率为10Hz；沉积时间为30min；沉积完成后，在衬底温度为690℃、氧分压为5mTorr的沉积腔环境中以10℃/min的降温速度冷却至室温；
步骤5、利用高通量脉冲激光沉积制备方法，在得到的Pb(Zr0.2Ti0.8)O3薄膜上沉积形成均匀厚度SrTiO3介电层薄膜；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa，衬底温度为30℃，氧分压为5mTorr，激光能量为380mJ，脉冲激光频率为5Hz，激光发数为800发。
步骤6、将含有直径为100μm圆孔的硬掩模版放置薄膜上方，然后将其整体放置于溅射设备真空室中，将仪器电流设置5mA，每次溅射1分钟，每个器件共溅射4次，使得在薄膜表面沉积直径为100μm的圆形Au点电极。
对比例3
一种高通量铁电阻变器件的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将云母衬底进行清洁并粘结在基片台的中心位置，然后把基片台放置于脉冲激光沉积制备方法沉积腔中的加热台上，此时云母衬底在主靶位的上方，云母衬底与靶材之间的距离为70mm；
步骤2、利用脉冲激光沉积制备方法，在云母衬底上沉积形成CoFe2O4薄膜，得到缓冲层；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa，衬底温度为600℃，氧分压为30mTorr，激光能量为300mJ，激光频率为10Hz，沉积时间为3min；
步骤3、利用脉冲激光沉积制备方法，在缓冲层上沉积形成SrRuO3薄膜，得到底电极层；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa；衬底温度为600℃；氧分压为50mTorr；激光能量为300mJ；脉冲激光频率为10Hz；沉积时间为4min；
步骤4、利用脉冲激光沉积制备方法，在得到的底电极层上沉积形成均匀厚度Pb(Zr0.2Ti0.8)O3薄膜；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa；衬底温度为650℃；氧分压为50mTorr；激光能量为370mJ；脉冲激光频率为10Hz；沉积时间为30min；沉积完成后，在衬底温度为690℃、氧分压为5mTorr的沉积腔环境中以10℃/min的降温速度冷却至室温；
步骤5、利用高通量脉冲激光沉积制备方法，在得到的Pb(Zr0.2Ti0.8)O3薄膜上沉积形成均匀厚度SrTiO3介电层薄膜；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa，衬底温度为30℃，氧分压为5mTorr，激光能量为380mJ，脉冲激光频率为5Hz，激光发数为400发。
步骤6、将含有直径为100μm圆孔的硬掩模版放置薄膜上方，然后将其整体放置于溅射设备真空室中，将仪器电流设置5mA，每次溅射1分钟，每个器件共溅射4次，使得在薄膜表面沉积直径为100μm的圆形Au点电极。
对比例3
一种高通量铁电阻变器件的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将云母衬底进行清洁并粘结在基片台的中心位置，然后把基片台放置于脉冲激光沉积制备方法沉积腔中的加热台上，此时云母衬底在主靶位的上方，云母衬底与靶材之间的距离为70mm；
步骤2、利用脉冲激光沉积制备方法，在云母衬底上沉积形成CoFe2O4薄膜，得到缓冲层；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa，衬底温度为600℃，氧分压为30mTorr，激光能量为300mJ，激光频率为10Hz，沉积时间为3min；
步骤3、利用脉冲激光沉积制备方法，在缓冲层上沉积形成SrRuO3薄膜，得到底电极层；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa；衬底温度为600℃；氧分压为50mTorr；激光能量为300mJ；脉冲激光频率为10Hz；沉积时间为4min；
步骤4、利用脉冲激光沉积制备方法，在得到的底电极层上沉积形成均匀厚度Pb(Zr0.2Ti0.8)O3薄膜；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa；衬底温度为650℃；氧分压为50mTorr；激光能量为370mJ；脉冲激光频率为10Hz；沉积时间为30min；沉积完成后，在衬底温度为690℃、氧分压为5mTorr的沉积腔环境中以10℃/min的降温速度冷却至室温；
步骤5、利用高通量脉冲激光沉积制备方法，在得到的Pb(Zr0.2Ti0.8)O3薄膜上沉积形成均匀厚度SrTiO3介电层薄膜；具体工艺参数为：沉积腔真空度为5×10-7Pa，衬底温度为30℃，氧分压为5mTorr，激光能量为380mJ，脉冲激光频率为5Hz，激光发数为400发。
步骤6、将含有直径为100μm圆孔的硬掩模版放置薄膜上方，然后将其整体放置于溅射设备真空室中，将仪器电流设置5mA，每次溅射1分钟，每个器件共溅射4次，使得在薄膜表面沉积直径为100μm的圆形Au点电极。
性能测试：
通过半导体分析仪可对铁电阻变器件进行0V→Vmin→0V→Vmax→0V直流分段电压扫描，获得直流循环IV特性曲线。使用半导体分析仪对实施例1制备得到的高通量铁电阻变器件的I-V曲线进行测试，测试结果如图2所示。从图2可看出，Pb(Zr0.2Ti0.8)O3和SrTiO3的激光发数为30000和2800时，高通量铁电阻变器件有着较好的非易失且双极性的阻变性能。如果采用对比例1～3的制备方法，则需要多次研发调整参数，制备过程效率低下，成本过高。
Claims (10)
1.一种高通量铁电阻变器件，其特征在于，包括衬底、以及在衬底上依次生长的缓冲层、底电极、功能层和顶电极；所述缓冲层为在衬底上生长的CoFe2O4薄膜；所述底电极层为基于缓冲层生长的SrRuO3薄膜；所述功能层是基于底电极层生长的Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电层薄膜和介电层薄膜；所述功能层按介电层薄膜的厚度分为3×3排列的9个区域，9个区域的介电层厚度呈梯度分布。
2.根据权利要求1所述的一种高通量铁电阻变器件，其特征在于，所述衬底为云母衬底，云母衬底的厚度小于40μm。
3.根据权利要求1所述的一种高通量铁电阻变器件，其特征在于，所述缓冲层的厚度为8～15nm。
4.根据权利要求1所述的一种高通量铁电阻变器件，其特征在于，所述底电极层厚度为25～50nm。
5.根据权利要求1所述的一种高通量铁电阻变器件，其特征在于，所述功能层中介电层薄膜的材料为SrTiO3或Al2O3。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种高通量铁电阻变器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将衬底置于脉冲激光沉积系统沉积腔内；
步骤2、利用脉冲激光沉积制备方法，在衬底上沉积缓冲层；
步骤3、利用脉冲激光沉积制备方法，在所述缓冲层上沉积底电极层；
步骤4、利用脉冲激光沉积制备方法，在底电极层上沉积形成Pb(Zr0.2Ti0.8)O3；进行退火处理，得到Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电层薄膜；
步骤5、利用高通量脉冲激光沉积制备方法和可编程掩模版，在Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电层上沉积形成不同厚度的介电层薄膜；
步骤6、利用溅射法结合掩模版，在介电层薄膜上沉积顶电极。
7.根据权利要求6所述的一种高通量铁电阻变器件的制备方法，其特征在于，步骤2中沉积缓冲层的工艺参数为：沉积腔真空度≤6×10-7Pa，衬底温度为550～650℃，氧分压为0～50mTorr，激光能量为250～400mJ，激光频率为0～10Hz，沉积时间为3～5min。
8.根据权利要求6所述的一种高通量铁电阻变器件的制备方法，其特征在于，步骤3中沉积底电极层的工艺参数为：沉积腔真空度≤5×10-7Pa，衬底温度为550～650℃，氧分压为50～100mTorr，激光能量为250～400mJ，激光频率为5～10Hz，沉积时间为4～8min。
9.根据权利要求6所述的一种高通量铁电阻变器件的制备方法，其特征在于，步骤4中沉积Pb(Zr0.2Ti0.8)O3的工艺参数为：沉积腔真空度≤6×10-7Pa，衬底温度为550～650℃，氧分压为50～150mTorr，激光能量为370～430mJ，激光频率为5～10Hz，沉积时间为30～40min；步骤4中退火处理的具体方式为：在氧分压为3～10mTorr的条件下，以8～12℃/min的降温速度冷却至室温。
10.根据权利要求6所述的一种高通量铁电阻变器件的制备方法，其特征在于，步骤5中沉积介电层薄膜是在室温下沉积，其具体工艺参数为：沉积腔真空度≤6×10-7Pa，衬底温度为20～35℃，所述脉冲激光沉积的氧分压为4～6mTorr，所述脉冲激光沉积的激光能量为320～380mJ，所述脉冲激光沉积的脉冲激光频率为3～7Hz。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202311740713.7A CN117729840A (zh) | 2023-12-15 | 2023-12-15 | 一种高通量铁电阻变器件及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202311740713.7A CN117729840A (zh) | 2023-12-15 | 2023-12-15 | 一种高通量铁电阻变器件及其制备方法 |
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2023
- 2023-12-15 CN CN202311740713.7A patent/CN117729840A/zh active Pending
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