高温电子设备（如航天器、钻井设备）需在200°C环境稳定运行，但传统PZT铁电存储器因居里温度低和纳米尺度铁电性退化无法满足需求。HfO₂基铁电薄膜虽具备高居里温度（>500°C）和CMOS工艺兼容性，但高温循环中氧空位激增导致泄漏电流剧增和电击穿，制约其高温应用。本文旨在揭示失效机制并提升HZO基存储器在200°C下的循环稳定性。

本次研究首次提出了2 μs零场休息策略，抑制新氧空位生成速率，泄漏电流降低99.998%;并将200°C下循环寿命从7.2×10⁸次提升至1.4×10¹⁰次，达业界最高纪录;本研究同时揭示氧空位动态平衡机制（生成-复合），为高密度存储器设计提供理论依据。

南京理工大学袁国亮课题组吴红迪博士一直致力于HZO铁电薄膜的高温稳定性研究。在南京理工大学袁国亮教授的指导下，日前，针对相关领域已有研究成果。文章研究通过调控脉冲电场间隔（t₀=2 μs），显著抑制HZO薄膜在高温循环中的氧空位增殖。200°C下10⁹ 次循环后泄漏电流从 4.31×10⁻⁵ A 降至 8.59×10⁻¹⁰ A（降幅>99.998%），循环寿命提升19倍至1.4×10¹⁰次。该策略使非易失性极化强度 (P_NV≈42 μC/cm²)，在 25-120 °C 的温度范围内保持稳定，为高温铁电存储器实用化奠定基础。

全文链接：10.1016/j.actamat.2025.121179