专利汇可以提供基于二维半导体材料的半浮栅存储器及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 半导体 存储器 技术领域,具体为一种基于二维半导体材料的半 浮栅 存储器及其制备方法。本发明利用二维材料能带工程,实现了准‑非挥发存储特性,在写入速度纳秒级的情况下,数据保持能 力 达到几十秒,这一特性对于大幅降低随机存储器的功耗有重大帮助。本发明的二维半浮栅存储器的制备方法,包括能带设计、材 料堆 叠设计和 电极 版图设计。该存储器在保持纳秒级写入特性的前提下,大幅提升数据保持能力至几十秒;数据保持能力的提高可以极大的降低高速存储技术由于频繁刷新导致的功耗问题。,下面是基于二维半导体材料的半浮栅存储器及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种基于二维半导体材料的半浮栅存储器,其特征在于,包括:衬底,位于衬底中间部位的栅极,覆盖衬底和栅极的材料Al2O3,Al2O3上与栅极对齐的材料HfS2,HfS2上的材料MoS2和hBN,材料MoS2和hBN上的材料WSe2,WSe2上的源极和漏极;这里,WSe2、MoS2构成一个高速开关的PN结,WSe2、MoS2、HfS2构成一个存储数据的阶梯层状能带;材料hBN、HfS2、Al2O3构成闪存势阱能带结构;源极电极对准WSe2、MoS2、HfS2的重叠部分。
2.一种如权利要求1所述的基于二维半导体材料的半浮栅存储器的制备方法,其特征在于,具体步骤为:
(1)首先,在衬底上利用光刻技术或者电子束光刻技术定义金属栅极的位置,采用物理气相沉积技术淀积金属并进行剥离工艺获得金属栅极;
(2)随后,采用原子层淀积技术淀积栅介质材料Al2O3;
(3)转移二维材料,首先将浮栅材料HfS2转移到栅极上方,将MoS2和hBN彼此平行的转移到HfS2上方,作为半闭合隧穿层,沟道材料WSe2最后转移到最上方;
(4)制备源极和漏极电极,源极电极对准WSe2、MoS2、HfS2的重叠部分;源极和漏极金属不与材料MoS2、HfS2接触。
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