[发明专利]层、多级元件、多级元件制造方法和驱动多级元件的方法

说明书

根据本发明一实施例的层可以在导带的低级电子能量范围内呈现第一电子态数，并且在该导带的高于低级电子能量范围的高级电子能量范围内呈现第二电子态数，其中局域态可以存在于该低级电子能量范围内和该高级电子能量范围之间。

本申请是申请日为2018年10月18日、申请号为201880032980X、发明名称为“层、多级元件、多级元件制造方法和驱动多级元件的方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及层、多级元件、多级元件制造方法和驱动多级元件的方法。

背景技术

近年来，随着智能设备和人工智能计算机技术的发展，对具有高性能和多功能性的高性能设备的需求迅速增加。

然而，由于持续的超小型化和高集成度，导致引领现有半导体工业的二进制元件制造技术预期在技术、经济和原理上达到极限。换句话说，基于缩小传统金属氧化物场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)的开发方法在缩小技术本身上存在困难，基于缩小的方法被认为具有根本限制。

为了克服这一限制，已经进行了关于多级元件的研究。先前已研究过的多级元件包括单电子晶体管(single-electron transistor，SET)和共振隧穿晶体管(resonant-tunneling transistor，RTT)。如果是单电子晶体管(SET)和共振隧穿晶体管(RTT)的情况，多级特性主要仅在非常低的温度下才能观察到，需要复杂的制造工艺，并且电路集成实现困难，这使该技术很难实现。

因此，发明人发明了通过容易且简单的工艺形成的同时显现优异多级特性的层，包括该层的多级元件，多级元件制造方法以及驱动多级元件的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有量化的导通状态的层。

本发明的另一个目的是提供一种具有在能量上高于迁移率边的量化的导通状态的层。

本发明的又一个目的是提供一种具有取决于导带中的电子的能级的离散导通状态的层。

本发明的又一个目的是提供一种在结晶区和非晶区之间发生共振能量匹配的层。

本发明的又一个目的是提供一种具有多级导通特性的多级元件，以及该多级元件的制造方法及驱动方法。

本发明的又一个目的是提供一种可以通过低温工艺进行的制造方法。

本发明的又一个目的是提供一种可以轻易控制厚度的制造方法。

然而，本发明要实现的目的不限于上述目的。

根据本发明一个实施例的层可以在导带的低级电子能量范围内呈现第一电子态数，在导带的高于该低级电子能量范围的高级电子能量范围内呈现第二电子态数，

其中局域态可以存在于该低能级电子能量范围和该高能级电子能量范围之间。

根据一个实施例，在该导带中的局域态中的电子态数可以为0。

根据一个实施例，该低级电子能量范围内的最大电子能量值可以小于该高级电子能量范围内的最小电子能量值。

根据一个实施例，该第一电子态数关于电子能量值具有正态分布，在该电子能量值处，该低级电子能量范围中的电子态数最大。

根据一个实施例，该低级电子能级中的第一电子态数的最大值可以小于该高级电子能量范围中的第二电子态数的最小值。

根据一个实施例，导通状态可以存在于该低级电子能量范围和该高级电子能量范围中。