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1、[4]ZoryPS.QuantumWellLasers.LondonAcademicPress:[8]ShtengelG,TemkinH.Appl.Phys.Lett.,1994,64:1993.73—78,198—2031062—1064[5]郑厚植.半导体学报,1997,18:481—491[9]YamanishiM.Prog.Quant.Electron.1995,19:1—39[6]YorkoyamaH,NishiK,AnanTetal.Opt.&Quantum[10]DeppeDG,Huffa
2、kerDL.OPNOptics&PhotonicsElectron.,1992,24:S245—S272News,1998,9(1):30—33[7]章 蓓.物理,1996,25:652—6583非易失铁电存储器的进展和若干问题罗 维 根(中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 200050)摘 要 铁电薄膜与半导体集成,产生了新一代非易失存储器.它的功耗之小,写入速度之快,可重写次数之多以及抗辐照能力之强是目前任何一种半导体存储器所不及的.文章介绍了非易失铁电存储器的原理、特点、进展和应用,并讨论了这类存
3、储器在进入大规模商业生产时所面临的若干材料、工艺和器件失效等问题.关键词 铁电薄膜,铁电随机存取存储器,非易失存储器NONVOLATILEFERROELECTRICMEMORYANDRELATEDISSUESLuoWeigen(ShanghaiInstituteofCeramics,TheChineseAcademyofSciences,Shanghai200050)AbstractThecombinationofferroelectricthinfilmswithintegratedsemicond
4、uctorchipshascre2atedanewgenerationofnon-volatilememories.Theyaresuperiortoalltraditionalnon-volatilememoriesintheirlowpowerconsumption,highwritingspeed,highwritingcycleenduranceandstronganti-radiationproperties.Thispaperdescribestheprinciple,characteris
5、tics,developmentandapplicationsofnon-volatileferroelectricmemoriesRelatedissuespertainingtoferroelectricthinfilms,processingtechnologiesanddevicedegradationshouldbesolvedbeforeembarkingoncommer2cialproduction.Keywordsferroelectricthinfilm,ferroelectricra
6、ndomaccessmemory,non-volatilememory体的制备和集成技术并实现铁电薄膜器件的商1 引言品化方面作了大量的研究和开发,把性能优良的铁电薄膜与成熟的半导体电路结合,产生了铁电体是一类具有自发极化、自发极化矢新颖的集成铁电器件,在微电子、光电子和微电量可随外电场而反转的极性电介质材料,具有子机械等高技术领域显示出十分重要的现实应[1]独特的电、光、力、声和热学等性能以及它们之用和潜在应用的前景.其中,最有竞争力的间相互耦合或转换的功能.但在过去50多年里,只有单晶和陶瓷体块铁电
7、体获得了应用.近3 国家高技术新材料计划和上海市应用物理中心资助项目10年来,世界各国许多实验室在发展薄膜铁电1998-06-15收到初稿,1998-08-18修回·216·物理器件是利用铁电薄膜的极化可随电场转向的特器,而且在存储速度和功耗方面与磁性存储器性,与硅基晶体管工艺集成所制成的铁电薄膜相比,铁电存储器有突出的优点.但是,不久即电容器-晶体管基存储器,即新一代电可写可发现铁电存储器有严重的缺点.例如,需要擦随机存取存储器(ferroelectricrandomaccess100V的电压才能使极
8、化转向(开关),且阈值电[2]memory,FRAM).这种存储器具有静态随机压不稳定;耐开关“疲劳”差,存储器列阵间会发存取存储器(SRAM)的高速特点,动态随机存生干扰脉冲现象.直到80年代后期,由于薄膜取存储器(DRAM)的高密度特点和只读存储器制备技术和工艺的进展以及电极材料和新的铁(ROM)的非易失特性.而且它的数据传递之电薄膜材料的发展,上述缺点终于被克服,铁电快,可重写次数之多,是目前任何一种非易失存薄膜和半导体硅集成,能在3
