公开(公告)号：CN113871487B

公开(公告)日：2024-01-19

申请号：CN202111026328.7

申请日：2021-09-02

Applicant: 北京大学

Inventor： 黎明 ,  李小康 ,  李海霞 ,  陈珙 ,  黄如

IPC: H01L29/792 ,  H01L23/48 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明公开了一种凹型电荷俘获层突触晶体管及其制备方法，属于面向神经网络硬件化应用的突触器件领域。本发明采用的凹型电荷俘获层结构便于通过首次编程将电荷隧穿到俘获层，而后通过若编程的方式改变电荷俘获位置的方式来降低操作电压；另一方面，通过在栅源或者栅漏之间的电压脉冲控制电荷在俘获层中的横向位置实现多值存储，从而提高神经网络的精度。

公开(公告)号：CN113871486A

公开(公告)日：2021-12-31

申请号：CN202111134053.9

申请日：2021-09-27

Applicant: 北京大学

Inventor： 黎明 ,  李海霞 ,  李小康 ,  黄如

IPC: H01L29/788 ,  H01L29/417 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明公开了一种多浮栅叠层型突触晶体管，具有叠层的多晶硅俘获层‑氧化物阻挡层，该多浮栅叠层结构采用多电平技术时能够保证每个电平之间的窗口大小，大容量的存储能够降低对电路的精确性的要求；多层俘获层的设计能够在器件尺寸减小、隧穿层减薄的情况下保证电荷的保持特性，且避免了单层俘获层电荷一处泄露则全部泄露的情况，减小漏电概率；通过调整叠层的厚度配比和层数可以实现存储窗口最大化。这些优良的器件特性使得其有潜力应用到未来大规模神经形态计算系统。

公开(公告)号：CN113871487A

公开(公告)日：2021-12-31

申请号：CN202111026328.7

申请日：2021-09-02

Applicant: 北京大学

Inventor： 黎明 ,  李小康 ,  李海霞 ,  陈珙 ,  黄如

IPC: H01L29/792 ,  H01L23/48 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明公开了一种凹型电荷俘获层突触晶体管及其制备方法，属于面向神经网络硬件化应用的突触器件领域。本发明采用的凹型电荷俘获层结构便于通过首次编程将电荷隧穿到俘获层，而后通过若编程的方式改变电荷俘获位置的方式来降低操作电压；另一方面，通过在栅源或者栅漏之间的电压脉冲控制电荷在俘获层中的横向位置实现多值存储，从而提高神经网络的精度。

公开(公告)号：CN111564489B

公开(公告)日：2021-03-23

申请号：CN202010430790.2

申请日：2020-05-20

Applicant: 北京大学

Inventor： 黎明 ,  李小康 ,  于博成 ,  杨远程 ,  黄如

IPC: H01L29/772 ,  H01L29/10 ,  H01L29/423 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明公开了一种纳米线离子栅控突触晶体管及其制备方法，属于面向神经网络硬件化应用的突触器件领域。本发明结合了围栅纳米线良好的一维输运特性和离子栅控双电层体系中低操作电压的优势，与现有的基于二维材料或者有机材料的平面大尺寸突触晶体管相比，能够实现更低的功耗和更小的面积开销。另外，其优良的器件一致性和CMOS后端集成特性，使得其有潜力运用到未来大规模神经形态计算电路中。

公开(公告)号：CN113013257A

公开(公告)日：2021-06-22

申请号：CN202110205069.8

申请日：2021-02-24

Applicant: 北京大学

Inventor： 黎明 ,  李小康 ,  涂坤 ,  黄如

IPC: H01L29/792 ,  H01L29/06 ,  H01L29/423 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明公开了一种无隧穿氧化层的纳米线型突触晶体管及其制备方法，属于面向神经形态计算应用的突触器件领域。所述无隧穿氧化层的纳米线型突触晶体管采用氮化硅和氧化铪双俘获层的设计，使得该电荷俘获型突触器件既可以模拟长时程的突触可塑性，又可以模拟短时程的突触可塑性，从而极大地丰富了突触晶体管的功能。此外通过改变编程方式，即通过一次编程，而后改变电荷俘获位置而不是电荷俘获量的方式，以及无隧穿氧化层和高k/金属栅组合，降低突触器件的操作电压。这种具备低压操作优势和可以模拟多功能突触可塑性的基于电荷俘获机制的突触晶体管有望应用到未来大规模人工神经网络中。

公开(公告)号：CN111564499B

公开(公告)日：2021-03-23

申请号：CN202010430132.3

申请日：2020-05-20

Applicant: 北京大学

Inventor： 黎明 ,  李小康 ,  涂坤 ,  黄如

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336 ,  H01L29/10 ,  H01L29/423

Abstract: 本发明公开了一种低压多功能电荷俘获型突触晶体管及其制备方法，属于面向神经网络硬件化应用的突触器件领域。本发明采用氮化硅和氧化铪双俘获层结构来在单一器件上同时实现短长时程突触可塑性，从而丰富了突触器件的功能；三栅纳米线结构有利于增强界面电场，从而降低了界面处FN隧穿宽度，增强了界面处隧穿几率，降低了操作电压和器件功耗。另外，器件具有完全的CMOS材料以及工艺兼容性，这些优良的器件特性使得其有潜力应用到未来大规模神经网络计算系统中。

公开(公告)号：CN111564556A

公开(公告)日：2020-08-21

申请号：CN202010439886.5

申请日：2020-05-22

Applicant: 北京大学

Inventor： 黎明 ,  李小康 ,  张宝通 ,  杨远程 ,  黄如

IPC: H01L45/00

Abstract: 本发明公开了一种金字塔形阻变存储器及其制备方法，属于氧空位型阻变存储器领域。本发明通过采用将金字塔形尖端底电极的电场增强作用，加速氧空位在阻变介质中的迁移，控制导电细丝生长的位置和形状，与现有的平面型阻变存储器相比，该结构的阻变存储器件具有更低的功耗和更好的可靠性。另外通过将金字塔结构制备到CMOS的源漏通孔中可以实现与CMOS电路的良好集成。

公开(公告)号：CN111564499A

公开(公告)日：2020-08-21

申请号：CN202010430132.3

申请日：2020-05-20

Applicant: 北京大学

Inventor： 黎明 ,  李小康 ,  涂坤 ,  黄如

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336 ,  H01L29/10 ,  H01L29/423

Abstract: 本发明公开了一种低压多功能电荷俘获型突触晶体管及其制备方法，属于面向神经网络硬件化应用的突触器件领域。本发明采用氮化硅和氧化铪双俘获层结构来在单一器件上同时实现短长时程突触可塑性，从而丰富了突触器件的功能；三栅纳米线结构有利于增强界面电场，从而降低了界面处FN隧穿宽度，增强了界面处隧穿几率，降低了操作电压和器件功耗。另外，器件具有完全的CMOS材料以及工艺兼容性，这些优良的器件特性使得其有潜力应用到未来大规模神经网络计算系统中。

公开(公告)号：CN111564489A

公开(公告)日：2020-08-21

申请号：CN202010430790.2

申请日：2020-05-20

Applicant: 北京大学

Inventor： 黎明 ,  李小康 ,  于博成 ,  杨远程 ,  黄如

IPC: H01L29/772 ,  H01L29/10 ,  H01L29/423 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明公开了一种纳米线离子栅控突触晶体管及其制备方法，属于面向神经网络硬件化应用的突触器件领域。本发明结合了围栅纳米线良好的一维输运特性和离子栅控双电层体系中低操作电压的优势，与现有的基于二维材料或者有机材料的平面大尺寸突触晶体管相比，能够实现更低的功耗和更小的面积开销。另外，其优良的器件一致性和CMOS后端集成特性，使得其有潜力运用到未来大规模神经形态计算电路中。

公开(公告)号：CN113871527A

公开(公告)日：2021-12-31

申请号：CN202111133860.9

申请日：2021-09-27

Applicant: 北京大学

Inventor： 黎明 ,  李海霞 ,  李小康 ,  黄如

IPC: H01L45/00

Abstract: 本发明公开了一种叠层电荷俘获型突触晶体管及其制备方法，其电荷俘获层利用氮化硅缺陷能级浅和高k氧化物缺陷能级深的特点，对材料进行组合以同时实现长时程模拟和短时程模拟。不同的高k氧化物叠层做电荷俘获层的界面处在高温工艺下相互渗透产生更丰富的界面陷阱，提高了存储窗口；不同禁带宽度材料循环叠层形成势阱，更易改变突触权重，提高了可操作性。该突触晶体管采用的围栅硅纳米线结构内层电场分布集中，外层电场相对较小，使得器件在编程时注入电流增大，擦除时背栅注入电流减小，提高了器件的操作速度，降低了操作电压；通过调整电荷俘获层各层的厚度及配比可以实现性能最大化，具有应用到未来大规模神经网络计算系统中的潜力。