铪是一种过渡金属，具有电子发射能力高、吸热放热速度快、耐高温等优点，且制造成电子器件时能耗低。铁电材料是同时具有铁电性与压电性的材料，可自发极化，且自发极化偶极矩可随着外施电场的方向改变。铪基铁电，是基于铪氧化物采用纳米工艺制造而成的新型铁电材料，在电子信息产业中拥有巨大发展潜力。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年铪基铁电行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，铁电材料在电子信息产业中应用极为广泛，例如随机存取存储器、铁电隧道结存储器、光电调制器、压电式换能器等均需要利用铁电材料，因此其需求量随着电子信息产业发展而不断提升。2020年，全球铁电材料市场规模约为5.4亿美元，预计未来5年将以6.2%左右的增速快速增长，到2025年市场规模将达到7.3亿美元。目前的铁电材料性能还有较大提升空间，新型铁电材料研究还在不断深入，铪基铁电是新型铁电材料中受关注度较高的一种。
纳米铪基铁电材料可用来制造晶体管、存储器材料等，可提升存储器、处理器性能，其中，铪基铁电存储器受关注度高。全球半导体技术持续进步，制程工艺节点不断缩小，现有材料的性能开发已接近物理极限，难以再大幅提升。而大数据、云计算、人工智能、物联网等产业迅猛发展，数据存储及处理要求仍在快速提高，因此新型材料的研发极为迫切。利用铪基铁电的优异性能可制造出存取速度快、存储容量大、低功耗、与CMOS工艺兼容的新型存储器，成为有力候选者。
铪基铁电的部分性能仍缺乏理论支撑，现阶段还处于技术研究阶段，相关研究成果不断问世。2016年9月，日本东京工业大学与东北大学合作团队，探明了外延氧化铪基（HfO2基）薄膜的特性，证实了稳定的铁电相高达450℃。2021年11月，中国河北大学物物理科学与技术学院纳米器件课题组，通过超薄介电薄膜（Al2O3）取代金属覆盖层的方式在10 nm厚的铁电Hf0.5Zr0.5O2（HZO）薄膜中成功诱发了铁电性。
新思界
行业分析人士表示，在电子信息技术快速发展背景下，我国政府对相关先进材料的关注度高。“十四五”国家重点研发计划“纳米前沿”重点专项中，纳米尺度铪基铁电材料与器件被列入，提出面向大数据时代对存储器高速、高密度和低功耗的需求，开展新型铪基铁电机理、存储单元与三维集成技术的研究。总的来看，虽然目前铪基铁电仍处于研究阶段，但其在电子信息产业中发展潜力大，未来市场前景广阔。
