[发明专利]绿色晶体管、纳米硅铁电存储器及其驱动方法

权利要求书

1.一种绿色晶体管，其特征在于，包括：

半导体衬底，所述衬底为绝缘体上硅；形成于衬底内的第一源极、第二源极、漏极以及形成于衬底表面的栅极；

所述漏极形成于栅极底部的衬底内；所述第一源极与第二源极形成于栅极两侧的衬底内，且关于漏极对称；

在所述栅极的底部、第一源极内靠近漏极一侧形成有第一口袋注入区；

在所述栅极的底部、第二源极内靠近漏极一侧形成有第二口袋注入区；

所述第一口袋注入区以及第二口袋注入区的导电类型与漏极相同，且与第一源极以及第二源极相反。

2.如权利要求1所述的绿色晶体管，其特征在于，所述第一口袋注入区或第二口袋注入区通过浅掺杂区与漏极电连接，所述浅掺杂区的导电类型与漏极相同，掺杂浓度较漏极的掺杂浓度低。

3.如权利要求2所述的绿色晶体管，其特征在于，第一口袋注入区以及第二口袋注入区通过同一浅掺杂区与漏极电连接，所述浅掺杂区为漏极的延伸，位于栅极的底部、第一口袋注入区与第二口袋注入区之间。

4.一种应用权利要求1所述绿色晶体管的纳米硅铁电存储器，包括由存储单元所组成的存储阵列，其特征在于，所述存储单元包括：一个绿色晶体管，其中栅极靠近第一源极一侧侧壁为数据存储区，材质为内嵌纳米硅颗粒的多孔氧化硅材料；所述绿色晶体管的栅极连接字线，第一源极以及第二源极分别连接第一位线以及第二位线，漏极连接外置电压源；所述绿色晶体管的导通电流为存储单元的读操作电流。

5.如权利要求4所述的纳米硅铁电存储器，其特征在于，所述绿色晶体管为N型晶体管或P型晶体管。

6.如权利要求5所述的纳米硅铁电存储器，其特征在于，在存储单元选通进行写操作时，绿色晶体管中不形成导通电流。

7.一种应用于权利要求4所述纳米硅铁电存储器的驱动方法，其特征在于，包括：

在进行写操作时，通过向第一位线以及字线施加电压，在绿色晶体管的栅极与第一源极之间形成电势差，使得数据存储区产生铁电效应，材质被极化，在存储单元中写入数据；

在进行读操作时，通过向第一位线、第二位线、外置电压源以及字线施加电压，保证第一源极以及第二源极与漏极的电势差相等，控制栅极在绿色晶体管的第一源极以及第二源极中分别形成导通电流，比较流经第一源极以及第二源极的导通电流的大小，读取存储单元中的数据。

8.如权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述写操作时，若数据存储区产生铁电效应，使得极化方向由第一源极指向栅极，则存储单元写入数据定义为1；若数据存储区产生铁电效应，使得极化方向由栅极指向第一源极，则存储单元写入数据定义为0。

9.如权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，所述读操作时，对场效应晶体管中流经第一源极以及第二源极的导通电流进行检测，若流经第一源极的导通电流较大，则存储单元中数据读为1，若流经第二源极的导通电流较大，则存储单元数据读为0。

10.一种应用权利要求1所述绿色晶体管的纳米硅铁电存储器，包括由存储单元所组成的存储阵列，其特征在于，所述存储单元包括：一个绿色晶体管，其中栅极两侧侧壁为数据存储区，材质为内嵌纳米硅颗粒的多孔氧化硅材料；所述绿色晶体管的栅极连接字线，第一源极以及第二源极分别连接第一位线以及第二位线，漏极连接外置电压源；所述绿色晶体管的导通电流为存储单元的读操作电流。

11.如权利要求10所述的纳米硅铁电存储器，其特征在于，所述绿色晶体管为N型晶体管或P型晶体管。

12.如权利要求11所述的纳米硅铁电存储器，其特征在于，在存储单元选通进行写操作时，绿色晶体管中不形成导通电流。

13.一种应用于权利要求10所述纳米硅铁电存储器的驱动方法，其特征在于，包括：

在进行写操作时，通过向第一位线、第二位线以及字线施加电压，分别在绿色晶体管的栅极与第一源极以及栅极与第二源极之间形成电势差，使得栅极两侧的数据存储区产生铁电效应被极化，在存储单元中写入数据；

在进行读操作时，通过向第一位线、第二位线、外置电压源以及字线施加电压，保证第一源极以及第二源极与漏极的电势差相等，控制栅极在绿色晶体管的第一源极以及第二源极中分别形成导通电流，测量流经第一源极以及第二源极的导通电流的大小，读取存储单元中的数据。