二维MFMIS开关及存储器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及二维MFMIS开关及存储器件技术领域，具体公开了二维MFMIS开关及存储器件及其制备方法，包括从下往上依次设置的衬底、二维半导体纳米片、二维h

【技术实现步骤摘要】
二维MFMIS开关及存储器件及其制备方法


[0001]本申请涉及二维MFMIS开关及存储器件
，具体公开了二维MFMIS开关及存储器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]在大数据时代条件下，对高性能处理器的功耗、计算速度以及智能化程度提出了更高的要求，传统的硅基场效应晶体管(MOSFET)通过栅极电压控制实现简单的开关功能，其在集成度、功耗以及功能多样性方面，越来越难以满足复杂处理器逻辑电路的设计要求，例如目前在类脑计算系统中，要求单一器件单元同时具备存储和计算的功能；对于存储功能，铁电场效应晶体管FeFET，在MOSFET器件结构的基础上，通过采用铁电层替代介质层的方式，在栅极施加外加电场改变铁电层的剩余极化强度以及方向，来实现对沟道材料电导特性的非易失性调控，但基于传统的硅基半导体工艺难以在单一器件中同时实现开关以及存储功能；
[0003]在现有技术中，已提出了二维多功能开关存储器件的设计及制备技术，其通过二维范德华异质结和传统硅基场效应管结合的方式实现多功能开关存储器件的设计以及制备；
[0004]然而，目前在传统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.二维MFMIS开关及存储器件，其特征在于：包括从下往上依次设置的衬底、二维半导体纳米片、二维h
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BN纳米片、二维石墨烯纳米片和二维铁电纳米片，所述二维半导体纳米片、二维h
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BN纳米片、二维石墨烯纳米片和二维铁电纳米片的覆盖面积均不超过位于各自下层的面积，二维石墨烯纳米片一端覆盖二维半导体纳米片，另一端伸出覆盖于衬底之上；还包括源端电极、漏端电极、中间栅电极和顶栅电极，所述源端电极和漏端电极位于二维半导体纳米片的两端，中间栅电极设置于二维石墨烯纳米片覆盖于衬底的一端，顶栅电极设置于二维石墨烯纳米片与二维h
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BN纳米片重叠区域上。2.根据权利要求1所述的二维MFMIS开关及存储器件其特征在于，石墨烯纳米片、二维h
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BN纳米片和二维半导体纳米片组成金属
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绝缘层
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半导体结构，通过在石墨烯纳米片上设置中间栅电极，在二维半导体纳米片两端设置源端和漏端电极，得到场效应晶体管(MOSFET)。3.根据权利要求1所述的二维MFMIS开关及存储器件，其特征在于，顶栅电极、二维铁电纳米片、石墨烯纳米片、二维h
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BN纳米片、二维半导体纳米片、源端电极和漏端电极组成金属
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铁电
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金属
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绝缘
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半导结构。4.根据权利要求1所述的二维MFMIS开关及存储器件，其特征在于，所述衬底采用柔性材料，柔性材料选自聚酰亚胺、聚苯二甲酸乙二醇酯或聚对萘二甲酸乙二醇酯的任意一种，厚度10
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300μm。5.根据权利要求1所述的二维MFMIS开关及存储器件，其特征在于，所述二维h
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BN纳米片是具备绝缘特性的二维层状材料，厚度为6
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25nm；石墨烯纳米片是具备导电特性的二维层状材料，厚度为6
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10nm；二维铁电纳米片为CuInP2S6、α
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In2Se3，或存在面外铁电极化特性的二维铁电材料，厚度为25
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150nm...

【专利技术属性】
技术研发人员：成杰，郑煜，段吉安，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：