[发明专利]基于氧化铝材料内嵌纳米晶结构的铁电薄膜制备方法

摘要

本发明公开了一种基于氧化铝材料内嵌纳米晶结构的铁电薄膜制备方法，主要解决现有技术多晶的铁电薄膜在厚度低于10nm时，其铁电性能变差的问题。其实现方案为：1)对衬底进行标准清洗；2)将清洗后的衬底放置在升温后的原子层沉积设备ALD主工艺腔的反应腔中；3)向反应腔通入三甲基铝气体，沉积氧化铝原子层，并使用氩气对反应腔进行净化；5)在净化后的反应腔中通入四(二甲氨基)锆，在氧化铝中内嵌氧化锆纳米晶，并使用氩气对反应腔进行二次净化；6)重复4)多次，直到将氧化铝沉积到2‑10nm的预定厚度，完成铁电薄膜制备。本发明提高了铁电薄膜厚度在低于10nm时的铁电性能，可用于制作铁电场效应晶体管。

主权项

1.一种基于氧化铝材料内嵌纳米晶结构的铁电薄膜制备方法，其特征在于：(1)对衬底进行标准清洗；(2)将原子层沉积设备ALD的主工艺腔中的反应腔升温至300℃，将主工艺腔源瓶中的四(二甲氨基)锆源升至70‑80℃；(3)将清洗后的衬底放置在原子层沉积设备ALD主工艺腔的反应腔中；(4)向原子层沉积设备ALD的主工艺腔的反应腔通入流量范围为40‑70sccm的三甲基铝气体，沉积氧化铝原子层，并使用氩气对该主工艺腔的反应腔进行净化；(5)在净化后的主工艺腔的反应腔中通入流量范围为40‑70sccm的四(二甲氨基)锆，在氧化铝中内嵌氧化锆纳米晶，并使用氩气对该主工艺腔的反应腔进行二次净化；(6)重复(4)多次，直到将氧化铝沉积到2‑10nm的预定厚度，完成氧化铝材料内嵌纳米晶铁电薄膜制备。