[发明专利]一种利用氧化铝介电薄膜层诱导铪锆氧薄膜铁电性的方法

权利要求书

1.一种利用氧化铝介电薄膜层诱导铪锆氧薄膜铁电性的方法，包括以下步骤：

步骤A：在Hf_xZr_1-xO₂薄膜层上制备Al₂O₃介电薄膜层；

步骤B：高退火速率热处理，使所述Hf_xZr_1-xO₂薄膜层在Al₂O₃介电薄膜层的作用下被诱导下产生铁电性。

2.根据权利要求1所述的利用氧化铝介电薄膜层诱导铪锆氧薄膜铁电性的方法，其特征在于：所述步骤A具体为，采用原子层沉积法，将气态的金属前驱体以脉冲方式通入Hf_xZr_1-xO₂薄膜层所在的反应腔，使金属前驱体充分吸附在Hf_xZr_1-xO₂薄膜层表面，之后通入惰性气体进行吹扫，在Hf_xZr_1-xO₂薄膜层表面形成金属前驱体薄膜层；然后将氧源以脉冲方式通入上述反应腔，使金属前驱体薄膜层与氧源充分反应后，再通入惰性气体进行吹扫，得到单层Al₂O₃原子层；重复进行上述步骤，制得Al₂O₃介电薄膜层。

3.一种铁电薄膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：制备第一电极层，所述第一电极层为金属、氮化物或氧化物薄膜；

步骤S2：在所述第一电极层表面形成Hf_xZr_1-xO₂薄膜层；

步骤S3：在所述Hf_xZr_1-xO₂薄膜层上制备Al₂O₃介电薄膜层；

步骤S4：高退火速率热处理，使所述Hf_xZr_1-xO₂薄膜层在第一电极层和Al₂O₃介电薄膜层的夹持作用下被诱导产生铁电性。

4.根据权利要求3所述的铁电薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤S3具体为，采用原子层沉积法，将气态的金属前驱体以脉冲方式通入Hf_xZr_1-xO₂薄膜层所在的反应腔，使金属前驱体充分吸附在Hf_xZr_1-xO₂薄膜层表面，之后通入惰性气体进行吹扫，在Hf_xZr_1-xO₂薄膜层表面形成金属前驱体薄膜层；然后将氧源以脉冲方式通入上述反应腔，使金属前驱体薄膜层与氧源充分反应后，再通入惰性气体进行吹扫，得到单层Al₂O₃原子层；重复进行上述步骤，制得Al₂O₃介电薄膜层。

5.根据权利要求4所述的铁电薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤S2具体为，采用原子层沉积技术，先将气态的第一前驱体以脉冲方式通入所述第一电极层所在的反应腔，使第一前驱体充分吸附在第一电极层表面，之后通入惰性气体进行吹扫，在第一电极层表面形成第一前驱体薄膜层；再将氧源以脉冲方式通入上述反应腔，使第一前驱体薄膜层与氧源充分反应后，通入惰性气体进行吹扫；然后将气态的第二前驱体以脉冲方式通入上述反应腔，使第二前驱体充分吸附在反应后的第一前驱体薄膜层表面，之后通惰性气体进行吹扫，在反应后的第一前驱体薄膜层表面形成第二前驱体薄膜层；最后将氧源再次以脉冲方式通入上述反应腔，使第二前驱体薄膜层与氧源充分反应后，通入惰性气体进行吹扫，分别得到氧化铪和氧化锆堆叠的原子层，重复进行上述步骤，制得Hf_xZr_1-xO₂薄膜层。