[发明专利]一种存储材料及其在非易失性电荷俘获型存储器件中的应用

权利要求书

1.一种非易失性电荷俘获型存储器件中的电荷存储材料，其特征是所述存储材料为混合氧化物材料，(CuO)_x(Al₂O₃)_1-x混合氧化物，x取值为0.1-0.8，尤其是0.3-0.6。

2.根据权利要求1所述的非易失性电荷俘获型存储器件中的电荷存储材料，其特征是制备时选取CuO和Al₂O₃粉体，球磨机湿法球磨混合均匀后再烘干在10-15MPa压力下压成圆片，最后在1300±50℃下烧制5±1小时，制成的(CuO)_x(Al₂O₃)_1-x陶瓷靶材；x取值为0.3-0.6。

3.根据权利要求1或2所述的非易失性电荷俘获型存储器件中的电荷存储材料在非易失性电荷俘获型存储器件中的应用，其特征是非易失性电荷俘获型存储器件的结构为半导体基片上顺序生长隧穿层Al₂O₃/存储层薄膜(CuO)_X(Al₂O₃)_1-x/阻挡层Al₂O₃，(CuO)_x(Al₂O₃)_1-x为存储层，电荷存储材料(CuO)_X(Al₂O₃)_1-x通过退火得到的CuO纳米微晶起到存储介质的作用。

4.根据权利要求3所述的荷存储材料在非易失性电荷俘获型存储器件中的应用，其特征是隧穿层Al₂O₃厚2－10nm，作为存储层薄膜的(CuO)_X(Al₂O₃)_1-x厚2－10nm；阻挡层Al₂O₃厚10－25nm厚。

5.根据权利要求3或4所述的在非易失性电荷俘获型存储器件中的应用，其特征是制备方法如下：

)选用P型Si为衬底，清洗干净后利用ALD（真空原子层沉积或真空镀膜）技术在表面生长上约2－10nm厚的Al₂O₃作为隧穿层；

b)利用磁控溅射技术在隧穿层上生长出组成均匀的(CuO)_X(Al₂O₃)_1-x薄膜作为存储层；

c)在存储层上利用ALD再生长一层Al₂O₃作为阻挡层；

d)将上述制备的样品在低于CuO熔点的温度下退火，使CuO纳米晶从存储层中析出，并被Al₂O₃非晶母相包围，所述CuO纳米晶作为存储介质；

基于混合物中两种物质结晶温度的差别，经过高温退火处理后，混合物中的过饱和成分结晶析出，即CuO纳米晶从存储层中析出，并被Al₂O₃非晶母相包围，CuO纳米晶作为存储介质。所得CuO纳米晶均匀分布在Al₂O₃非晶母相中。退火在快速退火炉中进行，退火时间为20-60S，退火气氛为氮气气氛，退火温度在200±15℃；

e)退火后的样品再利用磁控溅射技术在阻挡层上生长上厚度约10nm厚的铂金作为上电极。