[发明专利]一种集存算一体的全铁电场效应晶体管

权利要求书

1.一种集存算一体的全铁电场效应晶体管功能实现方法，所述全铁电场效应晶体管包括基底（10）、源电极（20）、漏电极（30）、栅电极（40）和铁电凸块（50），所述源电极（20）和漏电极（30）通过铁电凸块（50）相隔离地设置于基底（10）上，栅电极（40）和源电极（20）、漏电极（30）隔离设置，其特征在于，所述基底（10）由具有畴壁导电特性的铁电材料制成，

所述全铁电场效应晶体管功能实现方法具体包括：

栅电极与源漏电极间施加的电压小于栅电极与源漏电极之间电畴反转的矫顽场电压；

所述基底（10）与铁电凸块（50）的电畴极化方向一致时，全铁电场效应晶体管为常关状态，基底（10）与铁电凸块（50）的电畴极化方向相反时，全铁电场效应晶体管为常开状态，通过栅电极电压调控高电导的畴壁通道的电流，从而将畴壁通道的关断，实现铁电场效应管功能。

2.根据权利要求1所述的集存算一体的全铁电场效应晶体管功能实现方法，其特征在于，栅电极（40）悬空，所述源电极（20）、漏电极（30）与铁电凸块（50）组成非挥发的铁电存储器。

3.根据权利要求1所述的集存算一体的全铁电场效应晶体管功能实现方法，其特征在于，所述栅电极（40）设置于铁电凸块（50）的上方，并且栅电极（40）宽度小于铁电凸块（50）的宽度。

4.根据权利要求3所述的集存算一体的全铁电场效应晶体管功能实现方法，其特征在于，所述铁电凸块（50）中电畴极化的方向与栅电极（40）平面法线存在不为0夹角，并且所述电畴在源电极（20）、漏电极（30）的连线方向上有分量。

5.根据权利要求1所述的集存算一体的全铁电场效应晶体管功能实现方法，其特征在于，所述栅电极（40）与所述铁电凸块（50）之间设置有绝缘层。

6.根据权利要求1所述的集存算一体的全铁电场效应晶体管功能实现方法，其特征在于，所述栅电极（40）设置于基底（10）的下方。

7.根据权利要求1所述的集存算一体的全铁电场效应晶体管功能实现方法，其特征在于，所述铁电凸块（50）厚度大于等于1nm且小于等于500nm。

8.根据权利要求1-7任一所述的集存算一体的全铁电场效应晶体管功能实现方法，其特征在于，还包括衬底（60），该衬底（60）位于场效应晶体管的最底层。

9.一种集存算一体的全铁电场效应晶体管功能实现方法，所述全铁电场效应晶体管包括基底（10）、源电极（20）、漏电极（30）、铁电凸块（50）和衬底（60），所述源电极（20）和漏电极（30）通过铁电凸块（50）相隔离地设置于基底（10）上，其特征在于，所述基底（10）由具有畴壁导电特性的铁电材料制成，所述衬底（60）为重掺杂的P型或者N型硅片，作为栅电极；

所述全铁电场效应晶体管功能实现方法具体包括：

栅电极与源漏电极间施加的电压小于栅电极与源漏电极之间电畴反转的矫顽场电压；

所述基底（10）与铁电凸块（50）的电畴极化方向一致时，全铁电场效应晶体管为常关状态，基底（10）与铁电凸块（50）的电畴极化方向相反时，全铁电场效应晶体管为常开状态，通过栅电极电压调控高电导的畴壁通道的电流，从而将畴壁通道的关断，实现铁电场效应管功能。