一种可重构铁电晶体管存储器及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种可重构铁电晶体管存储器，包括存储端电极、存储端介质层、编程端电极、介质层、源端电极、漏端电极、超薄沟道层、二氧化硅层和硅衬底；通过对存储端电极施加脉冲信号，调控沟道的阈值电压，从而改变存储状态，使得晶体管具有信息存储功能；通过编程端和存储端的多个栅极控制沟道载流子，并利用肖特基势垒的双极性，实现FeFET在同一器件上N型和P型的动态切换，使得FeFET存储器具备可重构特性。本发明专利技术利用存储端介质层非易失存储特性，以脉冲信号调控超薄沟道层中存储的电荷，以直流信号调控超薄沟道层中导通电荷的类型和浓度，使得单个晶体管具有信息存储功能，本发明专利技术还具有稳定的耐久特性、保持特性和突触特性，具有可重构优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体，特别涉及一种可重构铁电晶体管存储器及其制备方法。

技术介绍

1、传统的冯诺依曼架构由于存储单元和计算单元的物理分离面临发展瓶颈，更高能效的非冯诺依曼架构已经成为一种新的电路范式。非冯诺依曼架构的集成电路迫切需求嵌入式存算一体的存储器单元作为基本构建单元。目前的rfet在cmos逻辑器件方面具备成为未来可重构、多功能电路标准化模块的潜力。另一方面，铁电场效应晶体管(fefet)作为新型非易失存储器在读写机制和驱动电压方面与cmos电路兼容，并与先进的cmos工艺相适配。然而，由于硅中空穴迁移率通常比电子迁移率低2～3倍，大多数研究均集中在n型fefet上，对p型fefet的迫切需求和p型fefet的较少研究之间的矛盾亟待解决，cmos存内计算电路对互补fefet的需求日益迫切。

2、通过将fefet与rfet相结合，所构成的可重构铁电晶体管存储器具有复合可重构多功能的特性，能够作为非冯诺依曼架构中多功能芯片的可重构模块，实现cmos存内计算电路功能密度和能效升级，发展高功能密度、高能效“非冯”存算一体架构，有望成为后摩尔时代本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可重构铁电晶体管存储器，其特征在于，包括存储端电极(1)、存储端介质层(2)、编程端电极(3)、编程端介质层(4)、源端电极(5)、漏端电极(6)、超薄沟道层(7)、二氧化硅层(8)和硅衬底(9)；

2.根据权利要求1所述可重构铁电晶体管存储器，其特征在于，所述编程端电极(3)位于所述源端电极(5)与漏端电极(6)之间，所述存储端电极(1)和存储端介质层(2)为两处，分居所述编程端电极(3)与源端电极(5)之间，以及所述编程端电极(3)与漏端电极(6)之间。

3.根据权利要求1所述可重构铁电晶体管存储器，其特征在于，所述可重构铁电晶体管存储器还包括：钝化层...

【技术特征摘要】

1.一种可重构铁电晶体管存储器，其特征在于，包括存储端电极(1)、存储端介质层(2)、编程端电极(3)、编程端介质层(4)、源端电极(5)、漏端电极(6)、超薄沟道层(7)、二氧化硅层(8)和硅衬底(9)；

2.根据权利要求1所述可重构铁电晶体管存储器，其特征在于，所述编程端电极(3)位于所述源端电极(5)与漏端电极(6)之间，所述存储端电极(1)和存储端介质层(2)为两处，分居所述编程端电极(3)与源端电极(5)之间，以及所述编程端电极(3)与漏端电极(6)之间。

3.根据权利要求1所述可重构铁电晶体管存储器，其特征在于，所述可重构铁电晶体管存储器还包括：钝化层(10)；所述钝化层(10)设置在所述超薄沟道层(7)远离二氧化硅层(8)的一面，所述存储端介质层(2)和编程端介质层(4)设置在所述钝化层(10)远离超薄沟道层(7)的一面。

4.根据权利要求3所述可重构铁电晶体管存储器，其特征在于，所述钝化层(10)的材料为al2o3、sio2、sion、hfon、tion、zron中的任意一种。

5.根据权利要求1所述可重构铁电晶体管存储器，其特征在于，所述可重构铁电晶体管存储器的开启电压代表该晶体管的电荷存储状态；

6.根据权利要求5所述可重构铁电晶体管存储器，其特征在于，所述超薄沟道层(7)选用轻掺杂或无掺杂半导体；

7.根据权利要求6所述可重构铁电晶体管存储器，其特征在于，在对所述n-fefet进行写入操作时，向存储端电极(1)施加正脉冲，存储端介质层(2)朝垂直沟道内部的方向发生极化，超...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑思颖，周久人，王辰波，刘艳，韩根全，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：