[发明专利]一种可用于存储单元的多层量子点结构浮置栅

权利要求书

1.一种可用于存储单元的镂空状多层量子点结构浮置栅，其特征在于： 包括一下部缓冲层，及在所述下部缓冲层上依次生长的第一量子点生长层、第 一填充介质层、中间层、第二量子点生长层、第二填充介质层和顶部填埋保护 层，所述的多层量子点结构浮置栅的横截面为几何镂空形状。

2.如权利要求1所述的可用于存储单元的镂空状多层量子点结构浮置栅， 其特征在于：所述的下部缓冲层的厚度为3～100nm；

所述第一量子点生长层和第二量子点生长层中的量子点的组成材料为半导 体材料、磁性材料或超导材料；所述的量子点为椭圆形或圆形，所述圆形直径 为5～100nm，所述椭圆形短轴为5～50nm，短轴与长轴的比例为1：1～5；

所述第一填充介质层和第二填充介质层的组成材料为化合物绝缘体材料， 所述第一填充介质层的厚度与所述第一量子点生长层中的量子点直径相同；所 述第二填充介质层的厚度与所述第二量子点生长层中的量子点直径相同；

所述中间层的组成材料为化合物绝缘体材料，厚度为1～30nm；

所述顶部填埋保护层的组成材料为化合物绝缘体材料，厚度为5～1000nm。

3.如权利要求1所述的可用于存储单元的镂空状多层量子点结构浮置栅， 其特征在于：所述的几何镂空形状为镂空状的矩形环，所述的矩形环内环的短 边为10～100000nm，外环的短边为20～200000nm，短边和长边的比值为1： 1～5，环宽为10～100000nm。

4.如权利要求2所述的可用于存储单元的镂空状多层量子点结构浮置栅， 其特征在于：所述的几何镂空形状为镂空状的矩形环，所述的矩形环内环的短 边为10～100000nm，外环的短边为20～200000nm，短边和长边的比值为1： 1～5，环宽为10～100000nm。

5.如权利要求1所述的可用于存储单元的镂空状多层量子点结构浮置栅， 其特征在于：所述的几何镂空形状为镂空状的椭圆环，所述的椭圆环内环的短 轴为10～100000nm，外环的短轴为20～200000nm，短轴与长轴的比值为1： 1～5，环宽为10～100000nm。

6.如权利要求2所述的可用于存储单元的镂空状多层量子点结构浮置栅， 其特征在于：所述的几何镂空形状为镂空状的椭圆环，所述的椭圆环内环的短 轴为10～100000nm，外环的短轴为20～200000nm，短轴与长轴的比值为1： 1～5，环宽为10～100000nm。

7.如权利要求1所述的可用于存储单元的镂空状多层量子点结构浮置栅， 其特征在于：所述的几何镂空形状为镂空状的正六边形环，所述的正六边形环 内环的边长为10～100000nm，外环的边长为20～200000nm，环宽为10～ 100000nm。

8.如权利要求2所述的可用于存储单元的镂空状多层量子点结构浮置栅， 其特征在于：所述的几何镂空形状为镂空状的正六边形环，所述的正六边形环 内环的边长为10～100000nm，外环的边长为20～200000nm，环宽为10～ 100000nm。

9.一种抗辐射非易失性存储器，包括一存储单元，其特征在于：所述存 储单元使用权利要求1至8之一所述的可用于存储单元的镂空状多层量子点结 构浮置栅。

10.如权利要求9所述的抗辐射非易失性存储器，其特征在于：所述的多 层量子点结构浮置栅集成在SOI CMOS衬底上，该SOI CMOS衬底包括：背 栅金属引线层，依次生长于所述背栅金属引线层上的第一半导体材料层、隐埋 氧化层、第二半导体材料层；该第二半导体材料层由晶体管的漏极、栅极和源 极构成；

所述的存储单元的一端和晶体管的源极通过过渡金属层互连，位线同时也 是所述的晶体管的栅极，所述的位线布置在所述的晶体管的上方，与所述过渡 金属层相互垂直；所述过渡金属层位于存储单元的正上方；所述地线平行于所 述位线，并与写字线垂直。