金属纳米晶电荷俘获型存储单元的制备及其存储效应的研究

发布时间：2025-05-11 06:14

　　浮栅型存储器是非易失性存储器市场上的主流产品。随着微电子集成度不断提高,半导体器件特征尺寸日益小型化。当技术节点进入22nm代以后,浮栅型存储技术将趋近其物理极限。寻找一种新型的与半导体工艺兼容的非易失性存储器,成为当今存储器领域研究的热点。电荷俘获型存储器具有同半导体工艺相兼容、操作电压低、功耗低和抗疲劳性能好等优良特性,是一种极具应用前景的新型非易失性存储器,而其中的金属纳米晶存储器由于具有超高的存储密度、选择功函数范围宽、无多维载流子限制效应等一系列独特的优点,受到业界广泛地关注。 金属纳米晶存储器基本结构单元为：半导体衬底\隧穿层\金属纳米晶存储层\阻挡层＼栅电极。目前,金属纳米晶存储层的主要制备方法是高温热退火,存在着可控性和重复性差等缺点。探索分布均一、制备工艺可靠的纳米晶沉积技术,仍是亟待解决的问题。另外,纳米晶存储器中隧穿层和阻挡层材料的选择和高质量制备也很重要。 原子层沉积(Atomic layer deposition, ALD)技术是基于前驱体在衬底表面发生化学吸附反应的一种新型薄膜沉积技术,其自限制性与自饱和性保证了沉积的大面积均匀性和三维贴合性(Conf...

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图1-3磁阻变化示意图

来实现信息存储、通过磁阻效应读取数据的非易失性存储器[9]。磁存储单元的基本结构是两层磁性材料插入一层绝缘层。如图1-3所示，当两层磁性材料的磁化方向相平行时，电子容易隨穿过绝缘层，表现为低阻态；反之，当两层磁性材料的磁化方向反平行时，电子很难隨穿过绝缘层，表现为高阻态。磁存储器....

图1-4单极型(a)和双极型(b)阻变存储器的I-V特性曲线

又可以分成单极型器件与双极型器件[16’17]?如图l-4(a)所示，单低阻态之间的相互转变并不依赖外加电压信号的正负。双极型存储器由压信号使器件由高阻态转变成低阻态，那么此时需施加负向/正向的电低阻态转变成高阻态，如图l-4(b)所示。

图1-5浮栅型存储器的基本结构

浮栅型存储器中的浮栅层具有存储电荷的能力，通过对浮栅层实现写入或者擦除电荷的操作使其处于不同的存储状态。图1-5是浮栅型存储器的基本结构，包括暖穿层、浮栅层和阻挡层。暖穿层是分隔半导体衬底和浮栅层的介电层，一般是高质量的氧化物。当栅电极施加足够大的正电压时，半导体衬底中的电子写入....

图1-6NOR与NAND存储器断面结构与电路示意图[3】

图1-6NOR与NAND存储器断面结构与电路示意图[3】1.2电荷俘莰型存储器及其工作机制与可靠性1.2.1电荷俘莰型存储器

本文编号：4044973