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公开(公告)号：CN111627920B
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202010489524.7
申请日：2020-06-02
Applicant: 湘潭大学
IPC: H10B51/40 , H01L21/336
Abstract: 一种铁电存储单元，包括：铁电栅场效应晶体管和选通管(11)，铁电栅场效应晶体管包括：衬底(1)，衬底(1)的源区设置有漏电极(10)和源电极(9)；在衬底(1)的绝缘区上依次垂直延伸有栅绝缘层(4)、浮栅电极层(5)、铁电层(6)、控制栅电极层(7)；选通管(11)设置在浮栅电极(5)和源电极(9)之间；当控制栅电极层(7)进行擦写工作时，选通管(11)打开并接地，防止电荷从衬底(1)隧穿进入栅绝缘层(4)和铁电层(6)，避免信号写入和擦除动作过程中绝缘层承载较大的电压降，从而减小铁电层存储信号改变过程中导致的电子隧穿失效影响，提高铁电栅场效应晶体管的可靠性。
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公开(公告)号：CN113643738B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202110909895.0
申请日：2021-08-09
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开了一种铁电薄膜材料存储介质的硬盘式存储器及其制备方法，涉及存储器技术领域，首先准备洁净的衬底；然后采用原子层沉积工艺，在衬底上沉积铁电层，铁电层的材料为Hf0.5Zr0.5O2，厚度为12nm，沉积温度为280℃；接着采用磁控溅射工艺，利用圆孔掩膜版在铁电层上沉积点状顶电极，厚度为40nm，在铁电层上沉积保护层，厚度为40nm；最后在距离保护层4‑5mm处设置悬臂，在悬臂前端设置朝下的数据读取头与数据写入头。本发明中的铁电薄膜材料存储介质的硬盘式存储器解决了磁性介质机械硬盘或者铁电场效应晶体管存在的存储密度不高的问题。
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公开(公告)号：CN112271255B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202011146593.4
申请日：2020-10-23
Applicant: 湘潭大学
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：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：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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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN108550576A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810349753.1
申请日：2018-04-18
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L27/11502 , H01L27/115
Abstract: 本发明涉及一种非易失性铁电随机存储器及制备工艺，由于通孔填充时形成的表面不平坦，将该层结构与基底层的空间设计结合起来，将铁电电容集成在离通孔较远的金属上，一方面避免通孔表面附近不平坦给铁电电容带来的性能损伤，另一方面又可实现高密度的存储单元设计，该工艺制备的铁电随机存储器，其存储密度高、与CMOS工艺线完全兼容，工艺流程简单，以及在铁电电容集成前不需要平坦化工艺。
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公开(公告)号：CN119890031A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510057799.6
申请日：2025-01-14
Applicant: 湘潭大学
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明涉及一种基于离子注入小原子半径元素掺杂诱导氧化铪薄膜非铁电相转变铁电相的方法，通过利用不同注入能量、注入剂量的小于氧原子半径的离子，进行离子注入，使其掺杂到HfO2材料中，诱导产生铁电相并增大其占比，进而把非铁电材料转换成铁电材料。可以使得HfO2薄膜从原来不具有铁电极化向具有一定剩余极化强度转变，离子注入掺杂后诱导铁电相变，在保证一定铁电极化的情况下漏电流在可控范围内增大。
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