一种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铁电场效应晶体管及其制备方法，该铁电场效应晶体管包括衬底、源区、漏区、栅区和栅极，位于源区和漏区之间为低维半导体纳米材料导电通道，栅区采用铁电材料薄膜，本发明专利技术采用不引入电荷陷阱的超薄绝缘缓冲层插在低维纳米材料与铁电材料薄膜之间，阻止导电沟道中的载流子注入铁电材料的电荷陷阱中，从而彻底解决LD‑FeFET中的反向回滞问题。采用本发明专利技术将大大推进低维非易失性存储器件的推广应用进程。

Iron electric field effect transistor and preparation method thereof

The invention discloses a ferroelectric field effect transistor and a preparation method thereof, the ferroelectric field effect transistor comprises a substrate, a source region, a drain region, a gate region and a gate conductive channel, low dimensional semiconductor nano materials is located between the source region and the drain region, ferroelectric thin film using the gate area, the invention adopts the charge trap the ultrathin insulating buffer layer inserted between the low dimensional nano materials and ferroelectric thin film, charge carrier traps to stop conducting channel injection in ferroelectric materials, in order to solve the inverse LD in FeFET hysteresis problem. The invention will greatly promote the popularization and application process of the low dimensional nonvolatile memory device.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米电子器件领域，具体涉及一种具有缓冲层的低维半导体材料铁电场效应管及制备方法。
技术介绍
铁电场效应晶体管(FerroelectricFieldEffectTransistor,以下简称“FeFET”)，由金属栅极，铁电材料薄膜层和半导体导电通道构成，它以铁电材料作为栅极介电层，通过给栅极施加电压，调节铁电薄膜中的电偶极子的极化，实现对沟道材料电阻的调节，使器件处于导通(开态“1”)和截止(关态“0”)，从而实现逻辑存储。铁电场效应晶体管具有快速的读写响应，低功耗及非破坏性读取等优点，是现代逻辑存储器件中不可缺少的一类。传统的FeFET以三维半导体薄膜作为导电沟道，然而随着半导体工业的发展，三维半导体薄膜逐渐接近尺寸极限。与此同时，低维纳米材料的研究迅速发展。与传统三维薄膜相比，低维纳米材料有原子级别的薄膜厚度，因而具有低功耗，快速响应等优势。因此，以低维(lowdimensional)纳米材料代替传统三维半导体薄膜的FeFET(以下简称LD-FeFET)也得到了广泛的关注和研究。2007年中科院物理所王恩哥等人提出了一种基于半导体纳米材料的铁电场效应晶体管及其制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁电场效应晶体管，其特征在于，该场效应管包括衬底、源区、漏区、栅区和栅极，其中，位于源区和漏区之间有低维半导体纳米材料导电通道，栅区采用铁电材料薄膜，在铁电材料薄膜和低维半导体材料之间存在一层缓冲层，该缓冲层为不引入电荷陷阱的绝缘薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种铁电场效应晶体管，其特征在于，该场效应管包括衬底、源区、漏区、栅区和栅极，其中，位于源区和漏区之间有低维半导体纳米材料导电通道，栅区采用铁电材料薄膜，在铁电材料薄膜和低维半导体材料之间存在一层缓冲层，该缓冲层为不引入电荷陷阱的绝缘薄膜。2.如权利要求1所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，所述缓冲层为50纳米以下的六角晶格氮化硼、二氧化硅、三氧化二铝、氧化铪或有机物自组装单分子层。3.如权利要求1所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，所述衬底为热氧化生长SiO2的Si衬底或者机械剥离的厚度在10纳米与30纳米之间的六角晶格氮化硼与SiO2/Si的组合。4.如权利要求1所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，所述铁电材料薄膜为厚度在2纳米-500纳米之间的聚偏氟乙烯基有机铁电聚合物或厚度在50纳米-1000纳米的钛酸钡或锆钛酸铅等无机铁电聚合物。5.如权利要求1所述的铁电场效应晶体管，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈剑豪，王建禄，颜世莉，谢志坚，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11