12月3-7日，第68届电气电子工程师学会(IEEE)国际电子器件会议(International Electron Devices Meeting，IEDM)在美国加州旧金山召开。极化材料与器件教育部重点实验室的研究论文“In-situ atomic-level observation of reversible first-order transition in Hf0.5Zr0.5O2 ferroelectric film”在IEDM 2022上发表。从2021年起，极化材料与器件教育部重点实验室研究成果相继入选第41届超大规模集成电路国际研讨会（VLSI 2021）、第42届超大规模集成电路国际研讨会（VLSI 2022）和第67届IEEE国际电子器件会议(IEDM 2021)，迄今为止已有4篇研究论文发表于微电子领域的顶级国际会议。

图1-本文作者：郑勇辉（第一作者）、辛天骄（第一作者，2021级博士生）、杨静、郑赟喆、高兆猛、王怡炜、许亦琳、成岩（通讯作者）、杜凯（华为技术有限公司）、苏笛清（华为技术有限公司）、邵瑞文（北京理工大学）、周炳兴、袁真、钟琦岚、刘成、黄荣、唐晓东、段纯刚、宋三年（中科院上海微系统所）、宋志棠（中科院上海微系统所）、吕杭炳（通讯作者，华为技术有限公司/中科院微电子所）

　　新型氧化铪基铁电薄膜与CMOS工艺高度兼容，具有优异的尺寸微缩特性，是下一代存储技术的关键核心候选材料之一，吸引了学术界和工业界的极大关注。极化材料与器件教育部重点实验室与华为技术有限公司、北京理工大学、中科院上海微系统与信息技术研究所和中科院微电子研究所合作，借助球差校正透射电镜，在极高的空间分辨率下，实现了对10nm铪基铁电电容器的原位变温表征，首次在实验上观察到铁电相在变温环境下的原子尺度动态结构相变。

图2-铪基铁电相的稳定性影响因素及铪基电容器在高空间分辨率下的原位动态变温表征

　　研究发现，铁电相的稳定性与温度和相结构环境密切相关，提高结构转变驱动力将有助于获得铁电相比例的提升，进而为解决铪基铁电器件在后端工艺中面临的热稳定性问题提供工艺优化策略。该研究工作同时依托华东师范大学公共创新服务平台电镜中心，并得到国家自然基金委面上项目、重大研究计划项目、上海市科委和中科院先导专项的支持。段纯刚教授表示，该研究成果极大地发挥了球差电镜在探索极化物理本质方面的优势，聚焦先进存储关键材料，为铪基铁电器件的性能提升和工艺优化提供策略。

　　IEEE IEDM与VLSI（超大规模集成电路国际研讨会）、ISSCC（国际固态电路会议）并称微电子技术领域的“奥林匹克盛会”，在国际半导体和集成电路领域的工业界和学术界均享有很高的学术地位和广泛影响。IEDM始于1955年，68年来在中国大陆地区共收录论文235篇，VLSI自1980年创办至今在中国大陆地区共收录论文65篇。IEDM会议议题涵盖半导体电子器件制造、设计、物理和建模等各方面，每年Intel、IBM、Samsung、TSMC等知名半导体公司都在会上发布最新研究进展。

　　IEDM相关链接：https://www.ieee-iedm.org/

来源｜物理与电子科学学院、科技处　编辑｜张雨璐　编审｜郭文君