[发明专利]基于二维材料可调控PN结的准非易失性存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于二维材料可调控PN结的准非易失性存储器，其特征在于，包括：

一绝缘层衬底；

在绝缘层衬底上的第一层二维材料薄膜，该第一层二维材料薄膜为半导体材料，作为电荷俘获层；

在第一层二维材料薄膜的左上方的第二层二维材料薄膜，该第二层二维材料薄膜为N型半导体材料；

在第一层二维材料薄膜的右上方的第三层二维材料薄膜；该第三层二维材料薄膜为绝缘体材料，作为隧穿层；

在第二层材料和第三层二维材料薄膜上的第四层二维材料薄膜，该第四层二维材料薄膜为P型半导体材料，作为沟道层；所述第四层二维材料与第二层二维材料形成整流比优异的PN结；所述第四层二维材料与第三层二维材料形成优异的闪存；

在第四层二维材料薄膜上的一定图形的金属电极。

2.根据权利要求1所述的准非易失性存储器，其特征在于，所述绝缘层衬底为带有氧化层的高掺杂衬底；绝缘层材料选自氧化铝、氧化铪；所述绝缘层厚度为20 nm-50 nm。

3.根据权利要求1或2所述的准非易失性存储器，其特征在于，所述第一层二维材料薄膜为硫化铪，厚度为5-15nm。

4.根据权利要求3所述的准非易失性存储器，其特征在于，所述第二层二维材料选自硫化钼、硫化锡，厚度为5nm-15 nm。

5.根据权利要求1、2或4所述的准非易失性存储器，其特征在于，所述第三层二维材料选择氮化硼，厚度为10-20nm。

6.根据权利要求5所述的准非易失性存储器，其特征在于，所述第四层二维材料选自硒化钨、黑磷，厚度为5 nm-15 nm。

7.一种如权利要求1-6之一所述的准非易失性存储器，其特征在于，具体步骤如下：

（1）在绝缘层衬底上转移第一层二维材料薄膜；

（2）在转移了一层二维材料薄膜左上方转移第二层二维材料薄膜；

（3）在转移了一层二维材料薄膜右上方转移第三层二维材料薄膜；第三层二维材料薄膜与第二层二维材料薄膜有交叠；

（4）在转移了的第二层材料和第三层二维材料薄膜上，最后转移第四层二维材料薄膜；所述第四层二维材料与第二层二维材料形成PN结；所述第四层二维材料与第三层二维材料、第一层二维材料形成闪存；

（5）在第四层二维材料薄膜上的样品上形成一定图形的金属电极。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一层二维材料薄膜通过机械剥离或者CVD生长获得。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第二层二维材料和第三层二维材料交叠处不超过1um。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述金属电极材料选自铬、金。