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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 无机非金属 » 交流探讨 » 【讨论】铁电薄膜配套电极的选择
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miloyy

木虫 (正式写手)
★ ★
mse507(金币+2,VIP+0): 8-23 13:05
引用回帖:
Originally posted by diwunju at 2009-8-22 22:36:
我本来已经准备就这个问题闭嘴了。但是看到楼上的话终究还是忍不住。我不知道楼上基于什么判断氧化物电极是大势所趋。以我在铁电这一行十几年的经验，我认为对器件来说，氧化物电极一无是处。当然，说起来很搞笑， ...

呵呵，Ramesh那篇Science只是在磁性方面有错误，根本不影响这篇文章的重要性，而且那已经2003的事儿了。不过他这个人是比较喜欢push the limit，把能做的工作都做了。可怜我们还在停留在他们3年前的进度。

btw, 为什么多晶膜漏电会比外延膜小呢？
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11楼2009-08-23 13:00:40
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miloyy

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by mse507 at 2009-8-23 09:56:
看的出，楼上做了10多年的铁电了。不过你对铁电存储器的认识似乎还停留在低密度时代。提醒一点，你说的10uC/cm2只能满足kBit量级的存储器，那是10年以前的产品。而现在市场上已经有64Mbit以上的，这需要铁电薄膜的 ...

国内能重复他们几年前的结果了？
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12楼2009-08-23 13:01:28
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mse507

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by miloyy at 2009-8-23 13:01:


国内能重复他们几年前的结果了？

我在铁电材料群里听说的。
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13楼2009-08-23 13:07:20
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diwunju

铁杆木虫 (正式写手)
★ ★
mse507(金币+2,VIP+0): 8-24 10:01
Pr＝30uC/cm^2?哪里来得这么夸张的数据？我们简单的计算一下，假定采用.13的技术（这已经是很落后的了，虽然64MBit绰绰有余了，就算这样在可以预见的未来对铁电存储来说也根本做不到，我们就这么假定吧），cell size大约是2mm^2/MBit（实际上应该更大），读写时间在100 ns的量级，如果2Pr＝10uC/cm^2，翻转电流大约是2uA，这么大的电流很好测量了，用不着更大的Pr。

富士通生产日本称地铁的Suica卡，用的可不是BiFeO3，是SBT。如果你看到什么BiFeO3存储器商业化量产的消息，别忘了在这里广而告之一下。但是千万别是什么一两句话的消息，那不靠谱。就是前几天东芝还宣布实现了128MBit存储密度和1.2G的传输速率，呵呵，那是实验室里的数据，可不是量产。量产是要赚钱的，讲究yield，如果做了10个有5个不能用是要赔钱的，所以工艺一定要简单可靠，这是氧化物电极的致命伤。富士通还在做的另一个事情是FeFET，这个更用不着外延也用不着氧化物电极了。

高密度铁电存储实际上已经被市场放弃了！只有我们写申请的时候才会这样忽悠一下。为什么呢？因为真正的器件不是在实验室做几个capacitor
而是要在生产线上流片才有可能做出来。但是半导体工业是极端保守的，除非他们觉得前景巨大，否则他们不欢迎任何alien elements去污染他们上百亿元的昂贵生产线，很遗憾，Fe、Bi、Pb、Ba、Sr，这些没一个是他们喜欢的。因为看不到前景，所以铁电存储器只能在淘汰掉的过时生产线上实验，结果也可想而知了。我说得更简单一些，高密度铁电存储也许不是做不出来，但是市场觉得不值得下大本钱去做，做出来也赚不着钱。

说得有些跑题了，但是高密度储存是采用外延薄膜的唯一理由，而能外延是氧化物电极的最大好处。反过来想这个问题，因为氧化物电极带来的大漏电流和高功耗几乎不可避免，所以高密度存储也是很难实现的。

我知道在做铁电的人里面散布铁电无用论肯定会被拍砖的，作为一个吃铁电薄膜这碗饭吃了很久的人我对这个话题的逐渐冷却充满了郁闷和无奈。好在新的话题在不断兴起，多铁不是很有趣吗？可惜现在多铁的大热是热在关联效应引起的多铁性上，而非类似BiFeO3这样的类复合材料。
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14楼2009-08-23 23:22:36
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mse507

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by diwunju at 2009-8-23 23:22:
Pr＝30uC/cm^2?哪里来得这么夸张的数据？我们简单的计算一下，假定采用.13的技术（这已经是很落后的了，虽然64MBit绰绰有余了，就算这样在可以预见的未来对铁电存储来说也根本做不到，我们就这么假定吧），cell s ...

澄清一点：Fujitsu转让的是Ramtron的基于PZT技术，Ramtron是不做SBT的，因为那是Symatric的技术。
目前商用的铁电薄膜不是含铅（PZT）就是含铋（SBT），铁电存储器厂商还不是在用。至于你提到给生产线带来的污染问题，似乎这些厂并不在意。否则就存在这种器件了。
你认为氧化物电极工艺复杂，这也代表了相当一部份人的观点。可以理解，我想这些人主要是在制备氧化物电极过程中遭遇过挫折才这样认为的。如果没做过就人云亦云似乎缺少点严谨的态度。
关于剩余极化，我谈到的Pr是指薄膜本身的剩余极化，不是存储器制备完成之后的测得结果。这两种情况有很大区别的。器件制备过程中的多道工艺会使薄膜的剩余极化严重缩水。所以铁电存储器的Roadmap里，存储密度超过64M时，极化要达到20-30uC/cm2的水平。
我想这位仁兄现在肯定不做铁电薄膜了，你看衰铁电存储器也是正常的。不过正如你提供的消息，东芝刚刚成功流出128M的铁电存储器，如果你认为这种产品只能停留在实验室，那东芝的钱真是多得没处花了。我就不明白了，东芝宣布这个消息是给谁看的呢？
我想看衰铁电存储器的不只你一个，2000年的时候就有很多，可是Ramtron、Fujitsu、Toshiba、Infineon等还不是靠铁电存储器赚了很多钱。

其实你现在不做铁电薄膜我非常理解，十几年前做铁电薄膜的现在还在做的已经没几个了。可你也别光拿铁电存储器来说事啊，好象铁电薄膜只有这一种应用似的。

再说说多铁吧，毫无疑问，是目前的最大热点之一。最好的结果还是在氧化物电极上获得的吧，我想这一点你总不会否认吧。

其实无论哪种材料，做出外延结构来对将来的应用都会优点多于缺点。

罗嗦了这么多不为纠正那些看衰铁电存储器的人的观点，毕竟本贴是关于铁电薄膜的。我只是希望那些现在做铁电薄膜的，尤其是十几年之前就开始做的，坚持做下去，现在只不过是铁电薄膜短暂的冬天而已。
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15楼2009-08-24 10:01:09
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