一种基于规整性碳纳米管条纹阵列的铁电场效应晶体管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于规整性碳纳米管条纹阵列的铁电场效应晶体管及其制备方法。该晶体管单元结构为：底层为底电极层(1)；中间层依次为铁电薄膜绝缘栅层(2)和规整性碳纳米管条纹阵列沟道层(3)，规整性碳纳米管条纹阵列沟道层(3)上为顶层，顶层为晶体管源极(4)和漏极(5)；所述的碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管。该铁电场效应晶体管开态电流大、开关比大、载流子迁移率高、开启电压小、存储窗口宽，同时具有结构简单、不需要缓冲层、铁电层和半导体层界面接触好、容易实现大面积及柔性器件的优势。所述的制备方法工艺简单、操作方便、不需要昂贵设备、成本低廉，易于大面积、规模化工业生产。

【技术实现步骤摘要】
—种基于规整性碳纳米管条纹阵列的铁电场效应晶体管及其制备方法
本专利技术属于存储器
，尤其涉及。
技术介绍
铁电存储器具有非挥发性、低功率、高读写速率、高存储密度、优异的抗辐射等优点，在电子信息、航空航天、仪器仪表和国防等领域具有非常广阔的应用前景。晶体管型铁电存储器是一种较为理想的铁电存储器构型，其单元仅由一个铁电场效应晶体管(Ferroelectric field effect transistor,简称FeFET)组成，与电容型铁电存储器相比，它具有非破坏性读出、结构简单、存储密度更高、功耗更低等优点。铁电场效应晶体管是采用铁电薄膜作为晶体管的绝缘栅层，代替传统的作为绝缘层的SiO2薄膜。典型的铁电场效应晶体管器件的物理结构是金属/铁电/硅(MFS)或者金属/铁电/绝缘层/硅(MFIS)顶栅结构。这种传统的顶栅结构的铁电场效应晶体管存在界面扩散、退极化场和制备工艺复杂等问题，制约了其进一步的应用。近年来，研究者开发了一种新型的底栅结构铁电场效应晶体管。该结构铁电场效应晶体管相比顶栅结构铁电场效应晶体管来说，制备工艺简单、不需要缓冲层、铁电层和半导体层直接接触，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于规整性碳纳米管条纹阵列的铁电场效应晶体管，其特征在于，该晶体管单元结构为：底层为底电极层(1)；中间层依次为铁电薄膜绝缘栅层(2)和规整性碳纳米管条纹阵列沟道层(3)，规整性碳纳米管条纹阵列沟道层(3)上为顶层，顶层为晶体管源极(4)和漏极(5)；所述的碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管。

【技术特征摘要】
1.一种基于规整性碳纳米管条纹阵列的铁电场效应晶体管，其特征在于，该晶体管单元结构为:底层为底电极层(I);中间层依次为铁电薄膜绝缘栅层(2)和规整性碳纳米管条纹阵列沟道层(3)，规整性碳纳米管条纹阵列沟道层(3)上为顶层，顶层为晶体管源极(4)和漏极(5);所述的碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管。2.根据权利要求1所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，碳纳米管条纹的宽度为0.05-100 μ m，碳纳米管条纹的厚度为50-500nm，碳纳米管条纹的间距宽度为15-70 μ m。3.根据权利要求1所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，晶体管源极(4)和漏极(5)之间的距离为0.05-1000 μ m，垂直于源极(4)和漏极(5)之间距离的晶体管沟道宽度为50-5000 μ mD4.根据权利要求1所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，所述的底电极层材料为Pt、Au、Al、T1、Sn:1n2O3、LaNiO3、SrRuO3 中的任意一种。5.根据权利要求1所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，所述的铁电薄膜材料为钛酸铅、钛酸钡、钽酸锶铋、钛酸铋、铁酸铋中的任意一种，或为掺杂La、Nd、Sr、Zr、Mn、V、W、Mo元素中的一种或几种的所述铁电薄膜材料中的任意一种。6.根据权利要求1所述的铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟向丽，刘盼盼，宋宏甲，王金斌，李波，周益春，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43