研究目的
绘制Hf0.5Zr0.5O2薄膜中铁电相外延稳定化的生长窗口（温度、氧压和膜厚），并研究其结构和铁电性能。
研究成果
通过绘制外延Hf0.5Zr0.5O2薄膜的生长窗口，发现沉积参数和厚度调控可控制正交相含量与晶格应变，从而实现铁电性能的定制化。首次在氧化铪材料中观测到EC-t-2/3标度关系，证实该薄膜具有适用于后续研究与器件应用的高品质特性。
研究不足
该研究仅限于特定衬底（带有LSMO电极的SrTiO3）上的外延薄膜，未探究其他掺杂剂或衬底的影响。漏电机制尚未完全阐明，且尺寸效应可能不适用于所有铁电氧化铪薄膜。
1：实验设计与方法选择：
采用脉冲激光沉积法（PLD）在SrTiO3衬底上生长Hf0.5Zr0.5O2薄膜，底部电极使用La2/3Sr1/3MnO3。通过改变沉积温度（Ts系列）、氧压（PO2系列）和薄膜厚度（t系列）制备了三组样品。
2：5Zr5O2薄膜，底部电极使用La2/3Sr1/3MnO3。通过改变沉积温度（Ts系列）、氧压（PO2系列）和薄膜厚度（t系列）制备了三组样品。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：薄膜沉积参数为：Ts 650-825°C，PO2 0.01-0.2 mbar，厚度2.3-37 nm。数据来自结构和电学表征。
3：01-2 mbar，厚度3-37 nm。数据来自结构和电学表征。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：脉冲激光沉积系统（波长248 nm）、Cu Kα辐射X射线衍射仪（XRD）、原子力显微镜（AFM）、直流磁控溅射制备顶电极、AixACCT TFAnalyser2000进行电学测量。
4：实验流程与操作步骤：
在指定温度和压力下沉积薄膜，氧气氛围中冷却，通过XRD和AFM表征，采用动态漏电流补偿的顶底电极结构测量电学性能。
5：数据分析方法：
XRD数据用于物相鉴定和晶格参数分析，AFM测量表面粗糙度，电学测量获取极化强度、矫顽场和漏电流，统计分析各参数依赖关系。
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Pulsed Laser Deposition System
248 nm wavelength
Used for depositing Hf0.5Zr0.5O2 thin films and La2/3Sr1/3MnO3 bottom electrodes.
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X-ray Diffractometer
Cu Kα radiation
Used for structural characterization of the films, including phase identification and lattice parameter measurement.
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Atomic Force Microscope
dynamic mode
Used for surface morphology analysis, measuring root mean square roughness.
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DC Magnetron Sputtering System
Used for depositing platinum top electrodes.
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Ferroelectric Tester
AixACCT TFAnalyser2000
AixACCT
Used for measuring ferroelectric polarization loops and leakage current.
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