[发明专利]铁电型存储单元、存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于有机场效应晶体管的铁电型存储单元，其特征在于，该铁电型存储单元包括：

导电衬底；

形成于所述导电衬底上的铁电绝缘介质层；

形成于所述铁电绝缘介质层上的用于提高所述有机半导体层结晶性的有机绝缘修饰层；

形成于所述有机绝缘修饰层上的有机半导体层；以及

形成于所述有机半导体层上方两侧的源极和漏极。

2.根据权利要求1所述的铁电型存储单元，其特征在于，所述有机绝缘修饰层的材料为以下材料中的一种：

十八烷基三氯硅烷OTS，聚苯乙烯PS，或苯基三甲氧基硅烷PhTMS。

3.根据权利要求2所述的铁电型存储单元，其特征在于，对于所述有机绝缘修饰层，

其厚度介于1nm至10nm之间；

其制备方法采用以下方法中的一种：自组装法、L-B法或旋涂法。

4.根据权利要求3所述的铁电型存储单元，其特征在于，对于所述铁电绝缘介质层，

其厚度介于100nm到1μm之间；

其材料为以下材料中的一种：锆钛酸铅PZT，偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF/TrFE)，聚芳香酰胺MXD6；

其制备方法采用以下方法中的一种：热蒸发法、磁控溅射法、化学气相沉积法或旋涂法。

5.根据权利要求4所述的铁电型存储单元，其特征在于，对于所述有机半导体层，

其厚度介于10nm至100nm之间；

其材料为以下材料中的一种：并五苯，酞菁化合物或噻吩类材料；

其制备方法采用以下方法中的一种：真空热蒸镀或旋涂法。

6.根据权利要求5所述的铁电型存储单元，其特征在于，

所述导电衬底为低电阻率的导电材料；

所述铁电绝缘介质层为采用旋涂法制备的200nm的P(VDF/TrFE)层；

所述有机绝缘修饰层为采用旋涂法制备的5nm的OTS有机绝缘修饰层；

所述有机半导体层为采用真空蒸镀法制备的50nm的并五苯层；

所述源极和漏极为采用蒸发法制备的50nm的铜层。

7.一种基于有机场效应晶体管的铁电型存储器，其特征在于，该铁电型存储器包括：读写单元、地址选择单元和若干个权利要求1-6中任一项所述的铁电型存储单元；其中：

所述地址选择单元，与所述若干个铁电型存储单元相连，用于选择进行操作的铁电型存储单元；

所述读写单元，与所述地址选择单元和所述若干个铁电型存储单元相连，用于对所选择的铁电型存储单元进行置位、复位或编程操作。

8.一种制备铁电型存储单元的方法，用于制备如权利要求1至6中任一项所述铁电型存储单元，其特征在于，该方法包括：

在导电衬底上形成铁电绝缘介质层；

在所述铁电绝缘介质层上形成用于提高所述有机半导体层结晶性的有机绝缘修饰层；

在所述有机绝缘修饰层上形成有机半导体层；以及

在所述有机半导体层上方两侧形成源极和漏极。

9.根据权利要求8所述的制备铁电型存储单元的方法，其特征在于，

所述在导电衬底上形成铁电绝缘介质层的步骤中，对于所述铁电绝缘介质层：其材料为锆钛酸铅PZT，偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF/TrFE)或聚芳香酰胺MXD6；其沉积方法为蒸发法、磁控溅射法、化学气相沉积法或者旋涂法，其厚度介于100nm到1μm之间；

所述在铁电绝缘介质层上形成用于提高有机半导体层结晶性的有机绝缘修饰层的步骤中，对于所述有机绝缘修饰层：其厚度介于1nm至10nm之间；其材料为以下材料中的一种：十八烷基三氯硅烷OTS，聚苯乙烯PS，或苯基三甲氧基硅烷PhTMS；其制备方法采用以下方法中的一种：自组装法、L-B法或旋涂法；

所述在有机绝缘修饰层上形成有机半导体层的步骤中，对于所述有机半导体层：其材料为OTS，PS或PhTMS；其沉积方法为自组装法、L-B膜法或旋涂法，其厚度小于等于10nm；

所述在有机半导体层上方两侧形成源极和漏极的步骤中，对于所述源极和漏极：其材料为金属或有机导体；其沉积方法为蒸发法，磁控溅射法或喷墨打印法；其厚度小于100nm。

10.根据权利要求9所述的制备铁电型存储单元的方法，其特征在于，

所述在导电衬底上形成铁电绝缘介质层的步骤包括：在导电衬底上采用旋涂法生长200nm的P(VDF/TrFE)薄膜；

所述在铁电绝缘介质层上形成用于提高所述有机半导体层结晶性的有机绝缘修饰层的步骤包括：在所述P(VDF/TrFE)薄膜上采用旋涂法沉积5nm的OTS有机绝缘修饰层；

所述在有机绝缘修饰层上形成有机半导体层的步骤包括：在OTS上采用真空蒸镀法生长50nm的并五苯层；

所述在有机半导体层上方两侧形成源极和漏极的步骤包括：在并五苯层上采用蒸发法沉积50nm的铜作为源极和漏极。