二氧化鉿納米薄膜的溶膠—凝膠制備工藝研究.pdf

1、作為代表性的高-k材料，HfO2與硅基CMOS集成電路工藝具有良好的兼容性，并已經被廣泛應用于微電子工業(yè)。近幾年的研究發(fā)現，使用特殊工藝制備的HfO2基薄膜具有優(yōu)異的鐵電性能。因此，采用HfO2基新型鐵電薄膜材料代替鋯鈦酸鉛(PZT)等傳統鐵電材料將有望突破制約非易失性鐵電存儲器發(fā)展的材料瓶頸。
　　本論文初步探索了兩種不同的溶膠-凝膠工藝制備純HfO2以及Y摻雜的HfO2納米薄膜。具有鐵電性的HfO2薄膜制備在工藝上有幾個難點需

2、要注意:薄膜厚度要足夠薄，需將薄膜控制在10nm左右;制備工藝需滿足薄膜中摻雜的要求;最后，HfO2薄膜質量需滿足電學性能要求。采用橢偏儀和X射線反射率(XRR)技術測量薄膜的厚度;薄膜表面形貌以及表面粗糙度的測試通過原子力顯微鏡(AFM)來完成;采用X射線光電子能譜(XPS)對薄膜化學鍵結合情況以及各元素的含量進行了分析;最后，通過鐵電性能分析儀對Y摻雜HfO2薄膜電容器的電學性能進行了測量。
　　采用表面溶膠-凝膠方法可以制備