一种具有亚1nm栅长的二维薄膜场效应晶体管

    公开(公告)号:CN110911478B

    公开(公告)日:2021-01-05

    申请号:CN201911006196.4

    申请日:2019-10-22

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 任天令 田禾 吴凡

    Abstract: 本发明提出的一种具有亚1nm栅长的二维薄膜场效应晶体管,包括依次层叠的衬底、衬底绝缘层、单层或少层石墨烯和垂直电场屏蔽结构,及第一绝缘层、二维薄膜和三个电极;厚度在亚1nm的单层或少层石墨烯作为栅极;垂直电场屏蔽结构由第二绝缘层和沉积电场阻挡层组成,或由金属层和包覆于其外的氧化层组成;垂直电场屏蔽结构用于隔绝栅极垂直方向电场以利用栅极厚度定义栅长;第一绝缘层覆盖在衬底绝缘层的顶部以及单层或少层石墨烯和垂直电场屏蔽结构同侧,并覆盖垂直电场屏蔽结构的上表面,用于产生栅极水平方向的电场;二维薄膜作为导电沟道覆盖在第一绝缘层上。本发明利用石墨烯厚度来定义栅长,可控制场效应晶体管的栅长在亚1nm范围内。

    一种基于准零维接触的二维薄膜埋栅场效应晶体管

    公开(公告)号:CN110323282A

    公开(公告)日:2019-10-11

    申请号:CN201910278746.1

    申请日:2019-04-09

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提出了一种基于准零维接触的二维薄膜埋栅场效应晶体管,属于场效应晶体管器件领域,本发明晶体管包括依次层叠的衬底、埋栅电极、埋栅介质层和二维薄膜,该二维薄膜一侧依次层叠有准零维结构形成层和作为准零维金属源的第一电极,该二维薄膜另一侧层叠有接地的第二电极;准零维结构形成层由绝缘体材料通过图形化和淀积方法制成,用于通过第一电极的金属电迁徙特性在该准零维结构生成层内形成细丝状的导电通路,从而在第一电极和二维薄膜间形成准零维接触。本发明可以实现场效应晶体管在较低的栅控电压下具有极低接触电阻,超高电流开关比;同时也为5nm以下特征尺寸的晶体管提供了解决方案。

    一种单器件集成马尔可夫链算法的阻变存储器

    公开(公告)号:CN109346600A

    公开(公告)日:2019-02-15

    申请号:CN201811145553.0

    申请日:2018-09-29

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提出了一种单器件集成马尔可夫链算法的阻变存储器,属于阻变存储器技术领域。包括:电极输入信号装置,以及依次层叠的衬底、第一电极、下阻变层、半导体层、上阻变层和第二电极;通过所述电极输入信号装置使得所述第一电极和第二电极间电压呈单一方向的逐渐增大或连续锯齿波状增大,在此过程中,根据上、下阻变层间导电通道的形成情况和熔断情况定义多种状态,由前后状态间转变概率组成的状态转移矩阵和由状态出现概率组成的状态概率向量之间的关系满足马尔可夫链算法。本发明完成了在单个器件中实现3个数字随机数发生器并集成马尔可夫链算法的目的,可大大减小硬件面积;且本发明的结构与传统的CMOS结构兼容,制备方便。

    一种人与动物之间的信息交互系统

    公开(公告)号:CN104601926A

    公开(公告)日:2015-05-06

    申请号:CN201510009203.1

    申请日:2015-01-08

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种人与动物之间的信息交互系统,属于动物驯养技术领域。本信息交互系统包括用户端和动物端其中用户端包括第一中央处理器、USB接口、第一3G无线传输模块、麦克风、显示屏、按键以及第一电源管理模块,动物端包括第二中央处理器、第二3G无线传输模块、扬声器、摄像头、定位模块以及第二电源管理模块。本发明的信息交互系统,直接采用3G网络作为音频和视频信号的传输介质,提高了信息交互的质量;采用高性能麦克风、高频或低频扬声器,保障高水平的通话质量。本发明提出的信息交互系统,可用于对动物进行训练、寻找走失动物以及辅助侦破刑事案件等多个领域。

    颜色可调的石墨烯基薄膜电致发光器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN104124348A

    公开(公告)日:2014-10-29

    申请号:CN201410317679.7

    申请日:2014-07-04

    Applicant: 清华大学

    CPC classification number: H01L33/34 H01L33/02 H01L33/36

    Abstract: 本发明涉及颜色可调的石墨烯基薄膜电致发光器件及其制备方法,属于电致发光器件技术领域,该器件包括一发光元件,一衬底结构,一第一电极、一第二电极、第三电极,以及信号输入装置;所述发光的两端分别与所述第一电极和第二电极建立电学连接,并通过第一电极和第二电极固定;所述发光元件,所述第一电极,第二电极和第三电极设置在衬底结构上,对这些元件起支撑和保护作用;所述信号输入装置包括分别与第二电极和第三电极相连的栅极控制信号,用以调制发光元件的颜色;还包括分别与第一电极和第二电极相连的源漏输入信号,用以控制发光的亮度。本发明能够实现发光波长从300nm至1000nm区间连续可调。可广泛应用在各种电子显示领域。

    一种具有亚1纳米×亚1纳米电极的忆阻器及其制备方法

    公开(公告)号:CN119654061B

    公开(公告)日:2025-05-13

    申请号:CN202510163405.5

    申请日:2025-02-14

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 田禾 刘晏铭

    Abstract: 本发明提供一种具有亚1纳米×亚1纳米电极的忆阻器及其制备方法,涉及忆阻器技术领域,忆阻器包括:衬底、衬底绝缘层、低介电常数绝缘层、亚1纳米电极、高介电常数绝缘层和接触电极;衬底绝缘层,设置于所述衬底之上;低介电常数绝缘层,设置于所述衬底绝缘层之上;所述亚1纳米电极,设置于所述低介电常数绝缘层之上,由单层或少层二维材料构成,其中,所述亚1纳米电极的宽度由所述二维材料的侧沿确定;所述高介电常数绝缘层,设置于所述电极之上,作为所述忆阻器的介质层;所述接触电极,设置于所述二维材料之上,用于连接所述二维材料。通过本发明提供的忆阻器,完成了亚1纳米×亚1纳米忆阻器的指标,有助于推动超小尺寸忆阻器的集成化。

    基于应力转移原理在陡直侧墙上湿法转移完整二维材料的方法

    公开(公告)号:CN119503784A

    公开(公告)日:2025-02-25

    申请号:CN202411213292.7

    申请日:2024-08-30

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 田禾 刘晏铭

    Abstract: 本发明涉及二维材料技术领域,尤其涉及一种基于应力转移原理在陡直侧墙上湿法转移完整二维材料的方法。所述方法包括:在二维材料的表面涂覆上聚合物支撑层,在带聚合物支撑层的二维材料的表面继续涂覆上光刻胶层,而后对光刻胶层进行图形化,形成不含光刻胶的应力转移区和带光刻胶的应力保护区;最后将带复合牺牲涂层的二维材料转移至目标基底上;其中,目标基底具有带台阶的平面结构。本发明通过调控光刻胶层的图形,厚度不同区域的应力集中程度不同,实现对二维材料的应力释放;自然断裂发生在无光刻胶保护的区域,确保二维材料在侧墙上完整转移;解决了现有技术的局限,为制备新型二维器件提供新途径。

    计算场效应晶体管沟道表面静电势自洽解的方法及装置

    公开(公告)号:CN116432584A

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202310224668.3

    申请日:2023-03-09

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本申请涉及建模技术领域,特别涉及一种计算场效应晶体管沟道表面静电势自洽解的方法及装置,其中,方法包括:基于预设栅电容方程的零温极限,得到静电势零温极限精确解析解,代入含温度展宽系数软化函数得到一般温度静电势逼近解,并取优化系数向量映射的线性近似作为生成任意温度初始解的种子,计算漏源电流。本申请实施例可以基于零温极限下栅电容方程的求解,获取一般温度静电势逼近解,通过软化系数的向量优化,生成任意温度下充分接近准确解的迭代初始值生成公式,以实现场效应晶体管表面静电势的高效数值计算,进而得到漏源电流,由此提升了表面静电势迭代收敛过程的速度,优化了数值计算的效率与精确度,更加准确实用。

    一种用于模拟生物体光突触的方法及器件

    公开(公告)号:CN109460819B

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN201811248267.7

    申请日:2018-10-25

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提出的一种用于模拟生物体光突触的方法及器件,属于仿生突触技术领域。该方法,产生用于模拟生物体中突触前端的动作电位的光信号,利用对该光信号具有响应的半导体光敏材料产生的空穴电子对在电场下进行定向移动,从而改变在突触后端中载流子的浓度,进而增加或减少通过突触后端的电流,以模拟生物突触在光信号刺激下的基本性能。该器件包括衬底、第一电极、第二电极、后突触层、半导体光敏层、前突触层、光源信号输入装置、背栅信号输入装置和源漏信号输入装置。本发明实现了模拟生物突触在光信号刺激下的基本性能,可大大降低由于存在总线而导致的功耗,并使得将光学图像直接转换为突触权重,带入人工神经网络进行图像识别成为了可能。

    基于二维薄膜的超陡亚阈值摆幅场效应晶体管及制备方法

    公开(公告)号:CN108511519B

    公开(公告)日:2021-04-16

    申请号:CN201810290740.1

    申请日:2018-04-03

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明实施例提供了一种基于二维薄膜的超陡亚阈值摆幅场效应晶体管,包括:衬底、第一电极、第二电极、阻变层、二维薄膜、背栅控制信号装置及源漏信号输入装置。本发明实施例还提供了一种基于二维薄膜的超陡亚阈值摆幅场效应晶体管的制备方法,用来制备所述基于二维薄膜的超陡亚阈值摆幅场效应晶体管。本发明可以实现场效应晶体管的超陡亚阈值摆幅效果。

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