一种铁电晶体管、数据读写方法、模型训练方法和器件技术

技术编号:37714662 阅读:22 留言:0更新日期:2023-06-02 00:09
本申请实施例公开了一种铁电晶体管、数据读写方法、模型训练方法和器件,用于提高铁电晶体管的可靠性和耐用性。为解决上述技术问题,本申请实施例提供以下技术方案:铁电晶体管包括:衬底、背栅电极、背栅介电层、沟道层、源电极、漏电极、界面层、顶栅铁电层、顶栅电极;其中,背栅电极位于衬底的底部;背栅介电层位于衬底的上方;沟道层位于背栅介电层的上方;源电极和漏电极位于沟道层的上方的两侧;界面层位于沟道层的上方;顶栅铁电层位于界面层的上方,其中,界面层用于连接沟道层与顶栅铁电层;顶栅电极位于顶栅铁电层的上方。顶栅电极位于顶栅铁电层的上方。顶栅电极位于顶栅铁电层的上方。

【技术实现步骤摘要】
一种铁电晶体管、数据读写方法、模型训练方法和器件


[0001]本申请涉及电子器件
,尤其涉及一种铁电晶体管、数据读写方法、模型训练方法和器件。

技术介绍

[0002]硅基电子器件的尺寸不断缩小。但是随着硅基电子器件的尺寸逐渐逼近量子极限,出现了短沟道效应等问题,这些问题会限制硅基电子器件的尺寸进一步缩小。而铁电晶体管是在场效应晶体管的基础上,在栅介质中引入铁电材料得到,铁电晶体管具有尺寸远小于硅基电子器件的优点。
[0003]铁电晶体管具有非易失特性,可用于存储器,提升了存储器在单位面积上的存储能力。
[0004]目前的铁电晶体管存在可靠性低、耐用性低的问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种铁电晶体管、数据读写方法、模型训练方法和器件,用于提高铁电晶体管的可靠性和耐用性。
[0006]为解决上述技术问题,本申请实施例提供以下技术方案:
[0007]第一方面,本申请实施例提供一种铁电晶体管,包括:衬底、背栅电极、背栅介电层、沟道层、源电极、漏电极、界面层、顶栅铁电层、顶栅电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁电晶体管,其特征在于,包括:衬底、背栅电极、背栅介电层、沟道层、源电极、漏电极、界面层、顶栅铁电层、顶栅电极;其中,所述背栅电极位于所述衬底的底部;所述背栅介电层位于所述衬底的上方;所述沟道层位于所述背栅介电层的上方;所述源电极和所述漏电极位于所述沟道层的上方的两侧;所述界面层位于所述沟道层的上方;所述顶栅铁电层位于所述界面层的上方,其中,所述界面层用于连接所述沟道层与所述顶栅铁电层;所述顶栅电极位于所述顶栅铁电层的上方。2.根据权利要求1所述的铁电晶体管,其特征在于,所述界面层包括:单层的有机分子晶体材料。3.根据权利要求1或2所述的铁电晶体管,其特征在于,所述顶栅铁电层包括:铁电材料,所述铁电材料包括氧化铪、或,氧化铪及金属元素掺杂的铪基氧化物,所述金属元素包括如下至少一种:铝、稿、硅。4.根据权利要求1至3中任一项所述的铁电晶体管,其特征在于,所述沟道层包括:二维材料。5.根据权利要求4所述的铁电晶体管,其特征在于,所述二维材料,包括:石墨烯和过渡金属硫族化合物MX2,其中,所述过渡金属包括如下至少一种:钼Mo、钨W、钽Ta、铌Nb;所述硫族化合物包括如下至少一种:硫S、硒Se、碲Te。6.根据权利要求1至5中任一项所述的铁电晶体管,其特征在于,所述背栅介电层包括:氧化物材料,所述氧化物材料包括至少一种:氧化铪HfO2、二氧化锆ZrO2、二氧化硅SiO2、三氧化二铝Al2O3。7.一种制备如权利要求1所述的铁电晶体管的方法,其特征在于,所述方法包括:在衬底的底部沉积背栅电极;在所述衬底上沉积背栅介电层;在所述背栅介电层上形成沟道层;在所述沟道层的上方的两侧上制备源电极和漏电极;在所述沟道层上制备界面层;在所述界面层上制备顶栅铁电层;使用高温退火的方式,使得所述顶栅铁电层获得铁电相;在所述顶栅铁电层的上方制备顶栅电极,以得到所述铁电晶体管。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述在所述沟道层上制备界面层,包括:采用范德华外延技术,在所述沟道层上制备所述界面层。9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述在所述界面层上制备顶栅铁电层,包括:通过原子层沉积技术,在所述界面层上制备所述顶栅铁电层。10.一种存储器,其特征在于,所述存储器包括:如权利要求1至6中任一项所述的铁电
晶体管。11.一种存算一体器件,其特征在于,所述存算一体器件包括:如权利要求1至6中任一项所述的铁电晶体管。12.一种数据读取方法,其特征在于,当如权利要求1至6中任一项所述的铁电晶体管接收到处理器的读取指令时,所述铁电晶体管的源电极接地,所述铁电晶体管的顶栅电极和背栅电极悬空;所述方法包括:根据所述读取指令确定漏电极电压;向所述铁电晶体管的漏电极施加所述漏电极电压;根据所述漏电极电压获取所述铁电晶体管的沟道层的电阻值;向所述处理器发送所述电阻值。13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:当所述铁电晶体管的源电极接地、且所述铁电晶体管的顶栅电极悬空时,根据所述读取指令确定背栅电极电压;当向所述铁电晶体管的漏电极施加所述漏电极电压时,向所述铁电晶体管的背栅电极施加所述背栅电极电压;根据所述漏电极电压和所述背栅电极电压,获取所述铁电晶体管的转移特性曲线,和/或所述铁电晶体管的阈值电压。14.一种数据写入方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:王欣然闫鑫于志浩宁宏凯罗时江赵俊峰
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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