[发明专利]一种利用合金电极调控氧化铪基铁电材料铁电性的方法

权利要求书

1.一种调控氧化铪基铁电材料铁电性的方法，在采用氧化铪基铁电材料的铁电层的上下两面分别设置顶电极和底电极，其特征在于，顶电极和/或底电极采用两种或更多种金属组成的合金材料，通过调节这两种或更多种金属的比例来调节合金材料的属性，从而对氧化铪基铁电材料的剩余极化和矫顽场的偏置实现连续而精确的调控，其中所述顶电极和/或底电极采用的合金材料中至少包含热膨胀系数差异大的两种金属，即所述合金材料中至少包含一种高热膨胀系数的金属和一种低热膨胀系数的金属，所述高热膨胀系数的金属选自Au、Ni、Al、Cu中的一种或多种，所述低热膨胀系数的金属选自W、Mo中的一种或多种；两种金属在合金中的比例在1%至99%之间进行调节，通过增加热膨胀系数低的金属的比例来逐渐增大剩余极化，通过调节合金电极中金属的比例实现对偏置的逐渐调节。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化铪基铁电材料的化学通式为Hf_1-xM_xO₂，其中M代表掺杂元素，0.01≤x≤0.99。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述M选自Zr、Al、La、Si、Sr、Mg、Y、Gd中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁电层的厚度为1 nm~1μm之间。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述顶电极和底电极的厚度各自为1 nm~300nm。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述底电极为非合金电极，顶电极为合金电极；或者，所述底电极为合金电极，顶电极为非合金电极；或者，底电极和顶电极都为合金电极。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述非合金电极采用一种金属材料，或者采用金属氧化物、金属氮化物或柔性导电材料；所述合金电极采用至少两种金属材料。