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公开(公告)号：CN113871395A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202110737900.4
申请日：2021-06-30
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L27/1159 , H01L27/11597 , H01L29/78
Abstract: 一种三维铁电场效应晶体管存储单元、存储器及制备方法，该存储单元包括：栅电极层(4)；所述栅电极层(4)的厚度方向上设置有贯穿的第一通孔(14)；从所述第一通孔(14)的内壁向靠近轴线的方向上，依次覆盖有第一介质层(9)、铁电薄膜层(10)、第二介质层(11)和沟道层(12)；所述第一介质层(9)和第二介质层(11)均为绝缘材质，用于避免所述铁电薄膜层(10)与所述栅电极层(4)和沟道层(12)接触。该存储单元中，铁电薄膜层(10)不与栅电极(4)和沟道层(12)接触，避免了界面反应和元素扩散，从而保证了铁电薄膜层(10)和存储单元的质量和性能，减小了存储器中各存储单元之间的差异性，提高存储器的可靠性。
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公开(公告)号：CN111799265B
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202010622412.4
申请日：2020-06-30
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L27/11507 , H01L27/11514 , H01L29/10 , H01L29/78 , H01L21/336
Abstract: 本发明公开了一种三维NAND型铁电场效应晶体管存储器，包括：依次层叠设置的基底层、公共源极层、多个选择晶体管、叠构层，及贯穿叠构层的多个通道；所述多个选择晶体管中的每一个选择晶体管由选择栅电极层的一部分以及栅介质层和第一沟道层组成；所述叠构层包括多层相互交叠排布的隔离层和栅电极层；多个通道设置在所述多个选择晶体管的正上方，每个所述通道的内壁上依次设置有缓冲层、铁电薄膜层、第二沟道层和填充层，第二沟道层的底部与第一沟道层的顶端紧密相连，所述栅电极层与缓冲层、铁电薄膜层和第二沟道层形成多个铁电场效应晶体管串联的存储单元串。该存储器可以提升器件的疲劳性能并改善器件之间的差异性。
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公开(公告)号：CN112164699A
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN202011027562.7
申请日：2020-09-25
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L27/1159 , H01L27/11597
Abstract: 一种三维结构的NAND铁电存储单元及其制备方法，其中，铁电存储单元包括：由内至外依次设置的氧化物绝缘层、沟道层、沟道缓冲层、铁电层和栅极缓冲层和栅极；沟道层和铁电层之间设置有沟道缓冲层；和/或，铁电层和栅极之间设置有栅极缓冲层。本发明的存储单元，缓冲层具有以下作用：1.可诱导铁电薄膜结晶生成铁电相；2.可减小统一退火结晶时沟道层和铁电层不同结晶特性造成的不利影响，提高沉积薄膜的质量和均一性；3.缓冲层可以提高沟道层的界面性能，并减小漏电流，提高器件抗疲劳性能。故，缓冲层可整体提高三维结构中存储单元的存储性能和均一性，增大存储单元的存储窗口、提高存储单元的疲劳性能并提升多个晶体管存储性能的均一性。
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公开(公告)号：CN112151602A
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN202010941513.8
申请日：2020-09-09
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明申请公开一种氧化铪基铁电薄膜和氧化铪基铁电薄膜制备方法。氧化铪基铁电薄膜包括多个纳米铁电畴，和包围在每个纳米铁电畴周围的相结构，以使得多个纳米铁电畴之间呈弥散分布，形成多相共存结构；相结构为顺电相、非铁电相和反铁电相。基于本发明实施例，本发明的氧化铪基铁电薄膜为多相共存结构，其呈弥散布置的多个数量的纳米铁电畴有利于降低氧化铪基铁电薄膜的极化翻转势垒，从而减小了其矫顽场电压。另一方面，基于本发明实施例的氧化铪基铁电薄膜，仅需一个稍小的外加驱动电压就能达到相对大的剩余极化值，可以减小器件工作电压，避免氧化铪基铁电薄膜在高循环电场中过早的出现硬击穿现象，有效地提高氧化铪基铁电薄膜的抗疲劳性能。
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公开(公告)号：CN111799264A
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN202010622397.3
申请日：2020-06-30
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L27/11507 , H01L27/11509 , H01L27/11514 , H01L29/78 , H01L29/786 , H01L21/34
Abstract: 一种三维沟槽型铁电存储器及其制备方法，包括基底(1)和设置在基底(1)上的导电层(2)；导电层(2)上设置的层叠结构包括多层水平且交叠排布的隔离层(3)和控制栅电极(4)；多个沟槽型存储单元串(5)竖直贯穿层叠结构，其包括：竖直贯穿层叠结构且槽底嵌入导电层(2)中的沟槽孔(11)；沟槽孔(11)的侧壁和槽底依次铺设有缓冲层(6)、铁电薄膜层(7)、沟道层(8)和填充层(9)；控制栅电极(4)、缓冲层(6)、铁电薄膜层(7)、沟道层(8)组成多个相互串联的铁电场效应晶体管。本发明的铁电存储器能获得更为紧凑的布线，有利于实现更高密度集成；制备时依次沉积所需材料即可，无需刻蚀，保证铁电存储器的可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111524892A
公开(公告)日：2020-08-11
申请号：CN202010361578.5
申请日：2020-04-30
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L27/11514 , H01L27/11507 , H01L27/11509
Abstract: 三维铁电随机存储器的制备方法及三维铁电随机存储器，包括：基于CMOS工艺制备晶体管的同时，将三维铁电电容的每个铁电存储单元依次垂直集成于晶体管上，得到三维铁电随机存储器。其中，三维铁电电容的铁电存储单元依次包括垂直沉积的层间介质(7)、电容底电极(9)、铁电薄膜(10)和电容顶电极(11)。将铁电电容集成到互补金属氧化物半导体中(CMOS)中，电容结构由平面转变为三维来增大电容面积，以实现更高的存储密度，并且在不减少存储电荷的前提下进一步缩小存储单元尺寸。
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公开(公告)号：CN109256420B
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201811131091.7
申请日：2018-09-27
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L29/51 , H01L29/78 , H01L29/786 , H01L21/34
Abstract: 本发明公开了一种柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管及其制备方法，其中，该晶体管包括柔性衬底、底栅电极、氧化铪基铁电薄膜层、氧化物半导体有源层和均设置于顶层的源电极和漏电极，该制备方法包括：制备柔性衬底且由下至上依次在柔性衬底上制备底栅电极、铁电薄膜层、氧化物半导体有源层、源电极和漏电极，得到柔性透明氧化铪基铁电薄膜晶体管。这种晶体管结构简单，多次弯曲后依然可以正常工作，其制备方法工艺简单，成本低廉，可用于电子平板显示领域及可延展性柔性器件领域，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN110031708A
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201910371399.7
申请日：2019-05-06
Applicant: 湘潭大学
IPC: G01R31/00
Abstract: 本发明公开了一种铁电薄膜温度可靠性的评价方法，所述方法包括：获取铁电薄膜样品的初始特性，以得到所述铁电薄膜样品的初始性能参数；对所述铁电薄膜样品进行预极化处理，测得剩余极化值；根据所述铁电薄膜样品的热释电系数及相关参数与剩余极化值的比值，确定所述铁电薄膜样品是否合格。本发明由能够对铁电集成器件中由环境温度变化引起铁电薄膜性能波动而造成的器件性能可靠性下降进行预评估，能有效缩短产品研发周期，降低产品研发投入成，满足了实际应用需求。
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公开(公告)号：CN109962112A
公开(公告)日：2019-07-02
申请号：CN201910234441.0
申请日：2019-03-26
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L29/78 , H01L21/336
Abstract: 本发明公开了一种铁电栅场效应晶体管，包括由底层到顶层依次设置的衬底、隔离区、源区和漏区、栅结构、侧墙层以及金属硅化物层。还提出了一种采用前栅工艺制备晶体管的制备方法，其中栅电极为HfNx电极，HfNx电极具有更高的热稳定性，很好地解决了结晶退火过程中TiN和TaN电极与氧化铪基铁电薄膜的界面反应、金属元素的扩散问题，因而提升了器件的可靠性。
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公开(公告)号：CN109950316A
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201910233623.6
申请日：2019-03-26
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L29/78 , H01L21/336
Abstract: 一种氧化铪基铁电栅场效应晶体管，包括：衬底；隔离区，设置在衬底的周边；栅结构，包括由下至上依次层叠设置在衬底上表面中部的缓冲层、浮栅电极、氧化铪基铁电薄膜层、控制栅电极和薄膜电极层；侧墙，设置在栅结构外侧；源区和漏区，相对设置在栅结构的两侧，由隔离区的内侧朝衬底的中部延伸形成；第一金属硅化物层，由隔离区的内侧朝侧墙延伸形成；第二金属硅化物层，设置在栅结构上表面，且其下表面紧贴栅结构；浮栅电极和控制栅电极的材料为HfNx，0
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