[发明专利]一种AlN/HfO2

说明书

本发明提供了一种AlN/HfOsubgt;2/subgt;界面结构设计方法及装置，包括：建立AlN/HfOsubgt;2/subgt;的第一界面模型；对第一界面模型的界面结构进行优化，得到预设个数的第二界面模型；其中，每个第二界面模型对应的界面结构中的氧含量不同；对每个第二界面模型对应的界面结构进行优化，得到每个第二界面模型对应的能量值；计算得到每个第二界面模型对应的电子俘获能和空穴俘获能；根据电子俘获能和空穴俘获能，确定具有高电子俘获能的第三界面模型对应的界面结构。本发明通过计算氧含量不同的第二界面模型的电子俘获能和空穴俘获能，确定具有高电子俘获能的第三界面模型对应的界面结构，解决了无法快速筛选出具有高电子俘获能力的界面结构，导致实验数据难以分析，浪费大量时间的问题。

技术领域

本发明涉及AlN/HfO₂界面结构设计技术领域，具体涉及一种AlN/HfO₂界面结构设计方法及装置。

背景技术

HfO₂是一种高介电常数氧化物，其作为电荷俘获层被广泛应用于FLASH存储器件中。然而，随着器件尺寸微缩，HfO₂厚度降低，俘获的电子容易脱离，从而导致器件失效，因此需要采用叠栅结构来调节HfO₂俘获层中的缺陷分布，提升电荷俘获能力。AlN具有高电子亲和力，可以用于调节HfO₂俘获层中的缺陷分布，提高器件的数据保留能力。AlN/HfO₂界面对器件的数据保留能力具有较大的影响，界面的电子缺陷能级越深，界面俘获的电子就越难脱离。所以，如何快速的得到具有高电子俘获能力的AlN/HfO₂界面结构是一个重要的技术挑战。在现有技术中，无法快速筛选具有高电子俘获能力的界面结构，导致实验数据难以分析，浪费大量时间的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种AlN/HfO₂界面结构设计方法及装置，用以解决现有技术中无法快速筛选出具有高电子俘获能力的界面结构，导致实验数据难以分析，浪费大量时间的问题。

一方面，本发明提供了一种AlN/HfO₂界面结构设计方法，包括：

根据AlN的界面结构和HfO₂的界面结构，建立AlN/HfO₂的第一界面模型；

对所述第一界面模型的界面结构进行结构优化，得到预设个数的第二界面模型；其中，每个第二界面模型对应的界面结构中的氧含量不同；

对每个所述第二界面模型对应的界面结构进行结构优化，得到每个所述第二界面模型对应的能量值；根据所述能量值，计算得到每个所述第二界面模型对应的电子俘获能和空穴俘获能；

根据所述电子俘获能和所述空穴俘获能，确定具有高电子俘获能的第三界面模型对应的界面结构。

在一些可能的实现方式中，所述根据AlN的界面结构和HfO₂的界面结构，建立AlN/HfO₂的第一界面模型，包括：

将所述HfO₂的界面结构进行旋转处理看，得到HfO₂的旋转界面结构；

根据赝氢对所述HfO₂的旋转界面结构与所述AlN的界面结构的异质结上下端的悬挂键进行钝化，得到AlN/HfO₂的第一界面模型。

在一些可能的实现方式中，所述对所述第一界面模型的界面结构进行结构优化，得到预设个数的第二界面模型，包括：

设置第一性原理计算软件VASP的运行参数；

根据运行参数，通过所述第一性原理计算软件VASP对所述第一界面模型的界面结构进行原子位置优化，得到第二界面模型；