发明名称 强电介体、记忆元件以及该等之制造方法
摘要 本发明可提供一种显示良好强铁磁性之强电介体。该强电介体为B1及第l元素Me及第2元素R与O(氧)所成之层状结晶构造氧化物所构成。第l元素Me为Na、K、Ca、Ba、Sr、Pb及Bi之至少其中的l种,第2元素R为Fe、Ti、Nb、Ta及W之至少其中的l种。该强电介质之整体的98%以上显示出强铁磁性。藉汽相法使层状结晶构造氧化物生长之后(结晶生长步骤),在层状结晶构造氧化物上外加有安装电极的电压(电压外加步骤)。藉此至少可修正结晶格子部份的变形,可藉着足以使晶格对称性溃散的变位,使未显示强铁磁性的部份或未显示优异之强铁磁性的部份变化为可显示优异之强铁磁性者。
申请公布号 TW408399 申请公布日期 2000.10.11
申请号 TW087106678 申请日期 1998.04.30
申请人 苏妮股份有限公司 发明人 町田晓夫;长泽直美;网隆明;铃木真之
分类号 C23C18/12;H01L21/316 主分类号 C23C18/12
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种强电介体,其特征为:上述强电介体系显示整 体之98%以上的强铁磁性,上述强电介 体为铋(Bi)及第1元素与第2元素与氧(O)所成,同时第 1元素为钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)、钡 (Ba)、锶(Sr)、铅(Pb)及(Bi)所成群之至少其中之一种 ,第2元素为铁(Fe)、钛(Ti)、铌 (Nb)、钽(Ta)及钨(W)所成群之至少其中的一种层状 结晶构造氧化物所构成。2.如申请专利范围第1项 所记载之强电介体,其中上述强电介体为单晶所构 成。3.如申请专利范围第1项所记载之强电介体,其 中上述第1元素为锶(Sr),且第2元素为钽 (Ta)所成。4.一种记忆元件系于强电介体膜连接一 对电极,其特征为:上述之强电介体膜是藉由电极 使 外加电压领域中的98%以上显示强铁磁性之强电介 体所成。5.如申请专利范围第4项所记载之记忆元 件,其中上述强电介体膜的一部份至少是藉着铋 (Bi)及第1元素及第2元素及氧(O)所成之层状结晶构 造氧化物所构成,同时第1元素为钠(Na) 、钾(K)、钙(Ca)、钡(Ba)、锶(Sr)、铅(Pb)及铋(Bi)所 成群之至少其中之一种,第2元素为 铁(Fe)、钛(Ti)、铌(Nb)、钽(Ta)及钨(W)所成群之至少 其中的一种所构成。6.如申请专利范围第5项所记 载之记忆元件,其中上述第1元素为锶(Sr),且第2元 素为钽 (Ta)所成。7.一种强电介体之制造方法,包含以下步 骤: 使构成上述强电介体的结晶生长之结晶生长步骤; 及, 构成使上述强电介体之结晶的至少一部份生长后, 至少于其中一部份外加电压以修正存在于 构成上述强电介体结晶时之至少部份晶格的变形 之电压外加步骤。8.如申请专利范围第7项所记载 之强电介体的制造方法,其中上述电压外加步骤系 外加交流 电压者。9.如申请专利范围第7项所记载之强电介 体的制造方法,其中上述电压外加步骤系改变电场 方向而至少各交互外加1次之1脉波直流电压者。10 .如申请专利范围第7项所记载之强电介体的制造 方法,其中上述电压外加步骤系外加可产 生矫顽电场1.5倍以上之电场大小的电压。11.如申 请专利范围第7项所记载之强电介体的制造方法, 其中上述电压外加步骤系可加热进 行者。12.如申请专利范围第7项所记载之强电介体 的制造方法,其中上述电压外加步骤系未调节温 度而进行者。13.如申请专利范围第7项所记载之强 电介体的制造方法,其中上述强电介体为铋(Bi)及 第1 元素与第2元素与氧(O)所成,同时第1元素为钠(Na)、 钾(K)、钙(Ca)、钡(Ba)、锶(Sr)、铅 (Pb)及(Bi)所成群之至少其中之一种,第2元素为铁(Fe )、钛(Ti)、铌(Nb)、钽(Ta)及钨(W) 所成群之至少其中的一种层状结晶构造氧化物所 构成。14.如申请专利范围第13项所记载之强电介 体的制造方法,其中上述第1元素为锶(Sr),且第 2元素为钽(Ta)所成。15.一种于强电介体上连接一 对电极之记忆元件的制造方法,包含以下步骤: 形成强电介体之强电介体膜形成步骤;及 使上述强电介体膜的至少一部份生长后,至少于上 述强电介礼膜一部份外加电压以修正存在 于构成上述强电介体膜时之至少部份晶格的变形 之电压外加步骤。16.如申请专利范围第15项所记 载之记忆元件的制造方法其中上述电压外加步骤 是外加记忆 驱动电压以上大小的电压。17.如申请专利范围第 15项所记载之记忆元件的制造方法,其中上述电压 外加步骤系外加可 产生矫顽电场1.5倍以上之电场大小的电压。18.如 申请专利范围第15项所记载之记忆元件的制造方 法,其中上述强电介体膜的一部份至 少是藉着铋(Bi)及第1元素与第2元素与氧(O)所成之 层状结晶构造氧化物所构成,同时第1元 素为钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)、钡(Ba)、锶(Sr)、铅(Pb) 及(Bi)所成群之至少其中的一种, 第2元素为铁(Fe)、钛(Ti)、铌(Nb)、钽(Ta)及钨(W)所 成群之至少其中的一种所构成。19.如申请专利范 围第15项所记载之记忆元件的制造方法,其中上述 第1元素为锶(Sr),且第 2元素为钽(Ta)所成。图式简单说明: 第一图是表示本发明第1实施形态之层状结晶构造 氧化物之概念图。 第二图是表示结晶1组成之X射线衍射模式图(a),同 时表示反射高能电子衍射.模拟. 模式(b)。 第三图是表示结晶1表面之光学显微镜照片。 第四图是表示结晶1之尼科耳偏光镜下明暗变化的 光学显微镜照片。 第五图是表示将第四图转动45的结晶1在尼科耳偏 光镜下明暗变化的光学显微镜照片 。 第六图是表示结晶2在尼科耳偏光镜下明暗变化的 偏光显微镜照片。 第七图是表示观察电压外加步骤之结晶变化时所 使用的装置构成图。 第八图是表示电压外加步骤之结晶1的光学各向异 性变化之偏光显微镜照片。 第九图是表示延续第八图之结晶1的光学各向异性 变化之偏光显微镜照片。 第十图是表示延续第九图之结晶1的光学各向异性 变化之偏光显微镜照片。 第十一图是表示结晶1之强铁磁性磁滞之特性图。 第十二图是表示结晶1相关之电压外加时间与Pr(自 然极化値)间的关系之特性图。 第十三图是表示本发明第2实施形态之记忆单元的 构成图。
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