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

Inventor： 廖敏 ,  戴思维 ,  郇延伟 ,  杨棋钧 ,  刘兆通 ,  周益春

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。

公开(公告)号：CN112164699B

公开(公告)日：2022-02-08

申请号：CN202011027562.7

申请日：2020-09-25

Applicant: 湘潭大学

Inventor： 廖敏 ,  戴思维 ,  郇延伟 ,  杨棋钧 ,  刘兆通 ,  周益春

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。

公开(公告)号：CN112259552A

公开(公告)日：2021-01-22

申请号：CN202011124823.7

申请日：2020-10-20

Applicant: 湘潭大学

Inventor： 廖敏 ,  杨棋钧 ,  李华山 ,  孙智杰 ,  曾斌建 ,  周益春

IPC: H01L27/1159 ,  H01L21/28 ,  H01L29/49 ,  H01L29/51

Abstract: 一种铁电场效应晶体管存储器及其制备方法，铁电场效应晶体管存储器包括：衬底；晶体管栅极结构，晶体管栅极结构设于衬底的表面，包括自下而上依次层叠设置的绝缘层、铁电层和栅电极层；衬底上形成有源极和漏极，且晶体管栅极结构位于源极和漏极之间；源极、栅电极层和漏极上分别连接有金属引线。通过铁电场效应晶体管中的硅化物栅电极对氧化铪基薄膜铁电相的诱导，以提高铁电性，且硅化物栅电极和氧化铪基薄膜能够形成良好的界面从而降低界面缺陷。

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

Inventor： 廖敏 ,  杨棋钧 ,  李华山 ,  孙智杰 ,  曾斌建 ,  周益春

IPC: H10N97/00 ,  H10B53/30

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。

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

Inventor： 廖敏 ,  杨棋钧 ,  李华山 ,  孙智杰 ,  曾斌建 ,  周益春

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。