[发明专利]晶体管存储器

说明书

本发明公开了晶体管存储器。该晶体管存储器包括：门电极层；阻隔介电层，所述阻隔介电层位于所述门电极层上；纳米浮动栅层，所述纳米浮动栅层位于所述阻隔介电层上，所述纳米浮动栅层是由金属纳米颗粒构成的；隧穿介电层，所述隧穿介电层位于所述纳米浮动栅层上；源极层，所述源极层位于所述隧穿介电层上；漏极层，所述漏极层位于所述隧穿介电层上；以及活性材料层，所述活性材料层位于所述隧穿介电层上，且设置在所述源极层和所述漏极层之间。该晶体管存储器能够通过改变纳米颗粒的大小和密度改变存储电荷的层次和位置，并且钠米浮动栅层中分散的纳米颗粒能阻隔相邻存储器之间的漏电现象，可靠性高，适于工业应用。

技术领域

本发明涉及电子领域，具体地，涉及晶体管存储器。

背景技术

与传统的硅电子半导体器件相比，基于有机半导体材料的器件具有材料来源广泛、成本低、可实现大面积低温液相加工、可与柔性基底集成等优点，因此有机电子学近年来引起广泛关注。有机半导体器件如有机场效应晶体管、有机发光二极管、有机太阳能电池、化学和光传感器等在柔性电子领域具有广泛的应用前景。有机非挥发性存储器是有机电子学的另外一个重要的研究和应用领域。近年来有机非挥发性存储器取得长足的进展，多种基于有机小分子或聚合物的存储器件被报道，如有机电双稳态器件、有机无机混合存储器件、基于有机场效应晶体管的存储器件等。与其他几种结构的存储器件相比，基于有机场效应晶体管的存储器具有可用单个晶体管实现、非破坏性读取、易于和有机电路集成等优点，因此基于有机场效应晶体管结构的存储器被认为是最具有应用前景的一类有机存储器件。近年来，有机存储器已经引起了人们广泛的关注，Sekitani等人在125微米后的柔性衬底上集成了26×26的基于有机浮栅晶体管的存储阵列，器件的擦除次数超过了1000次。Guo等人利用基于并五苯和酞菁铜的有机场效应晶体管实现了多值存储，他们用聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲脂修饰二氧化硅介质层，并借助光编程过程，成功实现了有机场效应晶体管的8值存储，器件存储信息的保持时间超过250小时。随着有机电子器件的发展，今后有机存储器将是闪存最适合的下一代替代产品。但是有机半导体材料也存在着相对稳定性差，载流子迁移速低的缺点。无机电子材料具有高性能、高稳定性等优点，应用领域非常广泛，因此一直备受印刷电子学的关注。近些年，在高性能导体、高迁移率晶体管、太阳能电池、量子点发光器件等领域，可印刷无机电子材料都取得了很大的进展，并发挥着重要作用。但是，无机电子材料存在着不易溶液化、难以成膜以及需要高温后处理等缺点。有机/无机复合纳米材料不但具备无机材料的高性能半导体特性，而且可以像有机材料一样充分应用于低温液相工艺制备柔性电子。

由此，利用有机/无机复合纳米材料制备的晶体管存储器有待研究。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种晶体管存储器，该晶体管存储器的电荷被存储于纳米浮动栅层中，该纳米浮动栅层位于阻隔介电层和隧穿介电层之间，能够通过改变纳米颗粒的大小和密度改变存储电荷的层次和位置，并且钠米浮动栅层中分散的纳米颗粒能阻隔相邻存储器之间的漏电现象，可靠性高，适于工业应用。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种晶体管存储器。根据本发明的实施例，该晶体管存储器包括：门电极层；阻隔介电层，所述阻隔介电层位于所述门电极层上；纳米浮动栅层，所述纳米浮动栅层位于所述阻隔介电层上，所述纳米浮动栅层是由金属纳米颗粒构成的；隧穿介电层，所述隧穿介电层位于所述纳米浮动栅层上；源极层，所述源极层位于所述隧穿介电层上；漏极层，所述漏极层位于所述隧穿介电层上；以及活性材料层，所述活性材料层位于所述隧穿介电层上，且设置在所述源极层和所述漏极层之间。

根据本发明实施例的晶体管存储器，电荷被存储于纳米浮动栅层中，该纳米浮动栅层位于阻隔介电层和隧穿介电层之间，能够通过改变纳米颗粒的大小和密度改变存储电荷的层次和位置，并且钠米浮动栅层中分散的纳米颗粒能阻隔相邻存储器之间的漏电现象，可靠性高，适于工业应用。

另外，根据本发明上述实施例的晶体管存储器，还可以具有如下附加的技术特征：