Hf0.2Zr0.8O2铁电薄膜的制备与电性能研究

摘 要: 采用脉冲激光沉积法(pulsed laser deposition, PLD)，通过改变气氛氧压、衬底温度等工艺参数，在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Hf0.2Zr0.8O2（HZO）薄膜。利用X射线衍射(XRD)表征了薄膜的结构特征；并采用Radiant RT66A进行铁电性能参数的测量，以此研究了工艺参数对薄膜结构和铁电性能的影响规律。分析结果表明，HZO铁电极化的原因主要是来自于HfO2-ZrO2(111)正交相和ZrO2（002）四方相的影响。通过上述试验结果得到，在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备Hf0.2Zr0.8O2薄膜的优化条件为氧分压18Pa、衬底温度500℃。在优化条件下制备的Hf0.2Zr0.8O2薄膜，剩余极化（2Pr）达到4μC/cm2