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公开(公告)号：CN109980014B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN201910234444.4
申请日：2019-03-26
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L29/78 , H01L29/423 , H01L29/51 , H01L21/336 , H10B51/00
Abstract: 本发明公开了一种后栅极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，栅结构，侧墙，源漏区，第一金属硅化物层以及层间介质层；还提出了一种后栅极铁电栅场效应晶体管的制备方法，根据氧化铪基铁电栅场效应晶体管的结构特点和氧化铪基铁电薄膜的结晶特性，在器件的制备过程中首先引入虚拟栅极，然后经历高温退火使未退火的氧化铪基薄膜结晶形成铁电相，最后去掉虚拟栅极，沉积栅电极层以满足器件的性能需求，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN110866349B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN201911219037.2
申请日：2019-12-03
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/10
Abstract: 一种氧化铪基铁电薄膜基于多态共存的相场分析方法，包括：根据多态共存的氧化铪基铁电薄膜的态的个数确定序参量的个数；基于序参量、Ginzburg‑Landau理论和铁电薄膜的块体能、弹性能、梯度能、静电能，确定铁电薄膜的能量方程表达式和系数；结合力学平衡方程、Maxwell方程和Ginzburg‑Landau相场动力学方程，推导力场、电场和极化场的弱形式，建立力电耦合下氧化铪基铁电薄膜多态共存的相场模型；根据相场模型模拟多态共存的氧化铪基铁电薄膜的畴结构及其演变规律。动态模拟HfO2基铁电薄膜畴结构的形成和长大过程，研究不同外场作用下畴结构的重新分布，为实验人员提供指导，减少实验成本。
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公开(公告)号：CN110459611B
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN201910764404.0
申请日：2019-08-19
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L29/78 , H01L29/51 , H01L21/336 , H01L21/28
Abstract: 本发明公开了一种铁电场效应晶体管，包括：衬底层、栅绝缘层、第一缓冲层、中间介质层、第二缓冲层、栅电极层、源电极及漏电极；衬底层设置有源极区、漏极区和绝缘覆盖区，其中源极区与漏极区间隔设置；源极区上设置有源电极，漏极区上设置有漏电极，且绝缘覆盖区由下至上依次层叠设置栅绝缘层、第一缓冲层、中间介质层、第二缓冲层及栅电极层。该晶体管通过增加第一缓冲层和第二缓冲层，一方面缓冲层的沉积可起到界面诱导作用，并且由于晶格匹配度相当，可避免引起较大的晶格畸变；另一方面在第一缓冲层和第二缓冲层的加持作用，有利于生成元素掺杂的铁电薄膜并对铁电薄膜的铁电性起到促进作用。
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公开(公告)号：CN114420544A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210010418.5
申请日：2022-01-05
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明提供了一种交替生长的铁电薄膜的制备方法，属于铁电薄膜技术领域。本发明的制备方法包括：称量预设比例的有机铪盐、多掺杂元素的有机金属盐置于容器中，再依次加入一元酸和有机溶剂；加热搅拌至澄清后持续搅拌至室温，获得不同溶液浓度、不同掺杂元素、不同掺杂量等多种前驱体溶液；将两种或多种前驱体溶液以交替的方式滴加至铂衬底上进行旋涂处理；执行退火操作获得交替生长的多元素掺杂Hf0.5Zr0.5O2(HZO)铁电薄膜。采用化学溶液沉积方法，能够在不使用大型设备的情况下制备出交替生长的多元素掺杂HZO铁电薄膜，制备工艺简单、设备成本低、易于规模化生产。
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公开(公告)号：CN108470773B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN201810237772.5
申请日：2018-03-21
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L29/786 , H01L29/78 , H01L29/51
Abstract: 本发明公开了一种铁电薄膜晶体管，包括衬底；在所述衬底上形成的缓冲层；在所述缓冲层上形成的底栅电极；在所述底栅电极上形成的铁电薄膜层；在所述铁电薄膜层上形成的高介电材料缓冲层；在所述高介电材料缓冲层上形成的沟道层；在所述高介电材料缓冲层上形成的源电极且同所述源电极分离形成的漏电极；所述源电极和所述漏电极分别覆盖于所述沟道层两端的端部。本发明实施例提供的铁电薄膜晶体管存储密度高、微型化能力强、应用领域广泛。本发明还提供了一种铁电薄膜晶体管的制备方法。
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公开(公告)号：CN112271255A
公开(公告)日：2021-01-26
申请号：CN202011146593.4
申请日：2020-10-23
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L49/02 , H01L27/11507
Abstract: 本发明提供一种铁电电容器及制备方法，晶体管及制备方法，存储单元，其中，一种铁电电容器，包括第一电极层、第二电极层和氧化铪基铁电薄膜；氧化铪基铁电薄膜设置在第一电极层的一面；第二电极层设置在氧化铪基铁电薄膜远离第一电极层的一面；第一电极层的材料为金属硅化物,第二电极层的材料为金属硅化物或氮化物。以金属硅化物为第一电极层(下电极)或第二电极层(上电极)，氧化铪基铁电薄膜为电容介质层；金属硅化物的晶体结构为类萤石结构，此晶体结构能够有效的诱导氧化铪基铁电薄膜非中心对称的亚稳态正交相的铁电相变，提高氧化铪基铁电材料的铁电性；另外，金属硅化物还可以改善氧化铪基铁电薄膜的质量，抑制界面陷阱的产生，形成良好的界面，以提高铁电电容器的抗疲劳性能，将铁电电容集成到晶体管上形成存储单元，进而提高了存储单元的抗疲劳性能。
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公开(公告)号：CN111799278A
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN202010624170.2
申请日：2020-06-30
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L27/1159 , H01L27/11592 , H01L27/11597 , H01L29/78 , H01L21/336
Abstract: 一种三维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相互交叠排布的隔离层(3)和控制栅电极(4)；多个沟槽孔(11)竖直贯穿层叠结构，且沟槽孔(11)的槽底嵌入导电层(2)中；沟槽孔(11)的侧壁和槽底依次铺设有第一介质层(6)、铁电薄膜层(7)、第二介质层(8)、沟道层(9)和填充层(10)，以形成多个沟槽型存储单元串(5)。沟槽型存储单元串(5)的两边均可以形成存储单元，能获得更为紧凑的布线，有利于实现更高密度集成；且沟槽型存储器，制备时依次沉积所需材料即可，无需刻蚀，不会影响已沉积材料的质量，可以保证存储器的可靠性。
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公开(公告)号：CN111799271A
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN202010622390.1
申请日：2020-06-30
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L27/11568 , H01L27/1159
Abstract: 一种存储单元及其操作方法和制备方法，其中，存储单元包括：衬底、设置在所述衬底中的源极和漏极、堆叠栅和侧墙；所述堆叠栅设置在所述源极和漏极之间的所述衬底上，包括沿远离所述衬底依次设置的隧穿氧化层、电荷俘获层、反铁电薄膜层和栅电极；所述栅电极用于提供控制电压；所述反铁电薄膜层用于在所述控制电压的作用下增强所述隧穿氧化层上的电场，增加所述隧穿氧化层的能带的弯曲程度；所述电荷俘获层用于俘获从所述衬底注入的电荷存储信息。本发明的存储单元工作电压低、存取速度快、功耗低。
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公开(公告)号：CN111799262A
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN202010622379.5
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U形铁电场效应晶体管存储单元串、存储器及制备方法。该存储单元串，包括由两个第一柱状结构通过第二柱状结构连接而成形成的U形体、分离层(6)和间隔设置的多层的栅电极(4)；每层所述栅电极(4)，用于包围所述U形体；所述分离层(6)，贯穿于所述多层栅电极(4)，且位于所述U形体的开口内，用于隔离所述U形体的两个柱状结构，以使所述U形存储单元串中的存储单元的个数为所述U形存储单元串中的栅电极(4)层数的二倍。其中U形的存储单元串相比于现有技术，在设置同样层数的栅电极下，本发明的存储单元的个数更多，存储密度更高。
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