目前,由于硅基的內(nèi)存件已經(jīng)基本達到了理論上的極限,所以對于新型的能夠滿足未來微納器件制作的半導(dǎo)體材料的探究迫在眉睫。而基于二硫化鉬(MoS2)的鐵電存儲器理論上開關(guān)比能夠達到10^8,電子遷移率達到數(shù)百,這使得它在未來的電子器件中有著廣闊的應(yīng)用前景。然而,低的接觸電阻使MoS2金屬界面的肖特基勢壘較低,從而限制了MoS2作為鐵電存儲器溝道材料的應(yīng)用。
為了彌補上述的不足,本文將為大家介紹一種基于石墨烯電極的層狀二硫化鉬鐵電存儲器。該內(nèi)存有器件尺寸小、載流子遷移率高、開關(guān)電流比大、器件功耗少、抗疲勞和保持性能強的特點。其制作方法如下:
該內(nèi)存包括柵電極、鐵電絕緣層、MoS2溝道層、石墨烯源電極和石墨烯漏電極,所述柵電極上設(shè)置有鐵電絕緣層,所述鐵電絕緣層上設(shè)置有MoS2溝道層,所述二硫化鉬溝道層上設(shè)置有石墨烯源電極和石墨烯漏電極。
該生產(chǎn)方法的注意事項如下:
(1)柵電極是薄膜晶體管的第一層,材料為n型重摻雜硅片,這樣既可以作為整個器件的基底,又能作為柵電極,并且與大規(guī)模集成電路相兼容層。
(2)鐵電絕緣層是鐵電存儲器的第二層,材料為鐵酸鉍。其既作為整個器件的絕緣層,有效阻止電流從上往下泄漏;又作為非揮發(fā)性內(nèi)存的有效存儲調(diào)控層,根據(jù)鐵電絕緣層極化的電滯回線調(diào)控溝道載流子而產(chǎn)生存儲效果。
(3)MoS2形溝道層是鐵電存儲器的第三層,作用是提供溝道載流子,通過電場和鐵酸鉍鐵電絕緣層的共同調(diào)控而得到存儲信息。
(4)石墨烯是作為鐵電存儲器的第四層和第五層導(dǎo)電源電極和漏電極。