铁电材料和包括该铁电材料的电子器件.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115832028A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211129909.8(22)申请日2022.09.16(30)优先权数据10-2021-01252482021.09.17KR(71)申请人三星电子株式会社地址韩国京畿道(72)发明人崔悳铉许镇盛李润姓(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105专利代理师弋桂芬(51)Int.Cl.H01L29/51(2006.01)H01L29/78(2006.01)权利要求书3页说明书16页附图14页(54)发明名称铁电材料和包括该铁电材料的电子器件(57)摘要提供了一种铁电材料和包括该铁电材料的电子器件，该铁电材料包括：第一畴，包括在第一方向上极化的第一极化层和与第一极化层相邻设置的第一间隔物层；第二畴，包括在不同于第一方向的第二方向上极化的第二极化层和与第二极化层相邻设置的第二间隔物层；以及结构层，设置在第一畴与第二畴之间的畴壁上，并属于/具有根据Pbcn空间群排列的原子。CN115832028ACN115832028A权利要求书1/3页1.一种铁电材料，包括：第一畴，包括被配置为在第一方向上极化的第一极化层和与所述第一极化层相邻的第一间隔物层；第二畴，包括被配置为在不同于所述第一方向的第二方向上极化的第二极化层和与所述第二极化层相邻的第二间隔物层；以及在所述第一畴和所述第二畴之间的畴壁处的结构层，所述结构层排列为Pbcn空间群。2.根据权利要求1所述的铁电材料，其中，所述结构层具有正交晶体结构。3.根据权利要求1所述的铁电材料，其中，所述结构层包括所述第一极化层的至少一部分和所述第二极化层的至少一部分。4.根据权利要求3所述的铁电材料，其中，所述第一间隔物层和所述第二间隔物层不存在于所述结构层中的所述第一极化层和所述第二极化层之间。5.根据权利要求1所述的铁电材料，其中，所述铁电材料包括具有萤石结构的化合物。6.根据权利要求1所述的铁电材料，其中，所述第一极化层包括四个氧原子和两个金属原子，并且所述四个氧原子和所述两个金属原子在极性C轴方向上具有非对称性，以及所述第一方向是平行于所述极性C轴方向的两个方向之一。7.根据权利要求1所述的铁电材料，其中，所述第二极化层包括四个氧原子和两个金属原子，并且所述四个氧原子和所述两个金属原子在极性C轴方向上具有非对称性，以及所述第二方向是与所述第一方向相反的方向，所述第一方向是平行于所述极性C轴方向的两个方向之一。8.根据权利要求1所述的铁电材料，其中，所述第一间隔物层是非极化层，所述间隔物层包括四个氧原子和两个金属原子，所述四个氧原子和所述两个金属原子在极性C轴方向上具有对称性。9.根据权利要求1所述的铁电材料，其中，所述第一畴包括多个第一极化层和在所述多个第一极化层之间的多个第一间隔物层，以及所述第二畴包括多个第二极化层和设置在所述多个第二极化层之间的多个第二间隔物层。10.根据权利要求9所述的铁电材料，其中，包括在所述第一畴中的所述多个第一极化层被配置为在所述第一方向上极化，并且包括在所述第二畴中的所述多个第二极化层被配置为在所述第二方向上极化。11.根据权利要求1所述的铁电材料，其中，所述第一极化层和所述第二极化层具有相同的手性。12.根据权利要求1所述的铁电材料，其中，施加到所述结构层的应变为‑1％至1％。13.根据权利要求1所述的铁电材料，其中，所述第一畴和所述第二畴各自独立地包括选自正交晶相、四方晶相和立方晶相的至少一种晶相。14.根据权利要求13所述的铁电材料，其中，所述正交晶相排列为Pca21空间群，所述四方晶相排列为P42/nmc空间群，所述立方晶相排列为Fm‑3m空间群。15.根据权利要求1所述的铁电材料，其中，相对于所述铁电材料的总体积，所述结构层的量大于0vol％且小于或等于40vol％。16.根据权利要求1所述的铁电材料，其中，所述铁电材料包含由公式1表示的二元金属2CN115832028A权利要求书2/3页氧化物：<公式1>MO2其中，在公式1中，M是属于元素周期表的IV族的元素。17.根据权利要求16所述的铁电材料，其中，M是Hf或Zr。18.根据权利要求16所述的铁电材料，其中，所述二元金属氧化物包括掺杂剂。19.根据权利要求18所述的铁电材料，其中，所述掺杂剂是选自C、Si、Ge、Sn、Pb、Al、Y、La、Gd、Mg、Ca、Sr、Ba和Ti中的至少一种。20.根据权利要求1所述的铁电材料，其中，所述铁电材料包括由公式2或3表示的二元金属氧化物：<公式2>Hf1‑xDxO2<公式3>Zr1‑xDxO2其中，在公式2和3中，D是选自C、Si、Ge、Sn、Pb、Al、Y、La、Gd、Mg、Ca、Sr、Ba和Ti中的至