一种阻变型非易失性存储器及其操作方法技术

本发明专利技术公开了一种阻变型非易失性存储器及其操作方法，该阻变型非易失性存储器包括由底栅、栅氧化层、源极以及漏极与半导体层构成的底栅底接触式薄膜晶体管以及顶栅与源极或者漏极的交叠部分构成的一阻变型存储器；其中半导体层上方设置顶栅，下方两侧分别设置有源极和漏极，半导体层位于源极和漏极之间的部分称为沟道，沟道底部与栅氧化层接触，栅氧化层下方设置有底栅。本发明专利技术提供的半导体阻变型存储器相较于传统的阻变型存储器而言具有结构紧凑，单元尺寸较小等优点。基于本发明专利技术的阻变型存储器的操作方法能够有效地进行存储。

【技术实现步骤摘要】
一种阻变型非易失性存储器及其操作方法
本专利技术涉及一种非易失性存储器以及非易失性存储器实现信息存储和获取的操作方法，具体为一种阻变型非易失性存储器及其操作方法。
技术介绍
平板显示广泛应用于电视、计算机和手机等各类电子设备中，极大地改变了人们的生活方式，当前平板显示产业已成为我国国民经济中举足轻重的产业。薄膜晶体管和非易失性存储器是构成平板显示的基本器件，前者主要起着开关和驱动的作用，后者则主要起着信息存储的作用。对于薄膜晶体管和非易失性存储器，它们的性能都与半导体层的材料密切相关。传统非晶硅半导体材料的均匀性好，但迁移率低；而多晶硅半导体材料的迁移率高，但均匀性差。相比之下，铟镓锌氧化物(InGaZnO)半导体同时具有均匀性好、迁移率高的优点，并且制备工艺简单，因此特别适合作为下一代平板显示的半导体材料。此外，InGaZnO还是一种优秀的阻变材料，可用于构造阻变型非易失性存储器。一个典型的InGaZnO阻变型存储器由上电极/InGaZnO/下电极组成，它通过电阻的变化来实现信息的存储。与传统InGaZnO电荷型非易失性存储器相比，InGaZnO阻变型存储器具有工作电压低、功耗低、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻变型非易失性存储器，包括底栅底接触式薄膜晶体管和阻变型存储器，所述阻变型存储器包括顶栅(16)、半导体层(15)、源极(13)和漏极(14)，所述顶栅(16)设置在半导体层(15)上，半导体层(15)下方凸起部分为沟道(151)，沟道(151)两侧分别设置有源极(13)和漏极(14)，其特征在于：所述顶栅(16)与源极(13)或漏极(14)有交叠；所述底栅底接触式薄膜晶体管包括源极(13)、漏极(14)、半导体层(15)、栅氧化层(12)以及底栅(11)，底栅(11)设置于栅氧化层(12)下方，底栅(11)同时与源极(13)和漏极(14)相交叠或者边缘对齐，栅氧化层(12)上方与半导体层...

【技术特征摘要】
1.一种阻变型非易失性存储器，包括底栅底接触式薄膜晶体管和阻变型存储器，所述阻变型存储器包括顶栅(16)、半导体层(15)、源极(13)和漏极(14)，所述顶栅(16)设置在半导体层(15)上，半导体层(15)下方凸起部分为沟道(151)，沟道(151)两侧分别设置有源极(13)和漏极(14)，其特征在于：所述顶栅(16)与源极(13)或漏极(14)有交叠；所述底栅底接触式薄膜晶体管包括源极(13)、漏极(14)、半导体层(15)、栅氧化层(12)以及底栅(11)，底栅(11)设置于栅氧化层(12)下方，底栅(11)同时与源极(13)和漏极(14)相交叠或者边缘对齐，栅氧化层(12)上方与半导体层(15)下方的沟道接触。2.根据权利要求1所述的阻变型非易失性存储器，其特征在于：所述半导体层(15)与栅氧化层(12)长度相等。3.根据权利要求1或2所述的阻变型非易失性存储器，其特征在于：所述半导体层(15)下方凸起的沟道与源极(13)和漏极(14)的总长度等于半导体层(15)的长度。4.根据权利要求1所述的阻变型非易失性存储器，其特征在于：所述半导体层(15)材料为InGaZnO。5.根据权利要求1所述的阻变型非易失性存储器，其特征在于：所述顶栅(16)与源极(13)或漏极(14)交叠区域的长度在0.5μm～5μm，所述半导体层(15)的沟道(151)长度是交叠区域长度的1～5倍。6.根据权利要求1所述的阻变型非易失性存储器，其特征在于：所述顶栅(16)与源极(13)和漏极(14)之间的垂直间距在10nm～50nm。7.一种基于权利要求1所述的阻变型非易失性存储器在源极(13)与顶栅(16)交叠时的操作方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)“编程/擦除”操作，具体如下：在“编程”操作时，给顶栅(16)与源极(13)之间施加一电压，该电压导致源极(13)与顶栅(16)的交叠区域产生电场，此外，源极(13)侧壁靠近沟道的一侧与顶栅(16)之间也会产...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓东，李帆，黄见秋，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32