[发明专利]一种基于二维材料的半浮栅存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于二维材料的半浮栅存储器，其特征在于，包括：

衬底，其作为底栅，呈L型；

阻挡层，其为绝缘介质，覆盖所述底栅表面；

半浮栅层，其为第一类二维材料，形成在所述阻挡层的底部上，且呈L型，其顶部与所述底栅的顶部相持平；

半闭合隧穿层，其为第二类二维材料，形成在所述半浮栅的底部上，其上表面与所述半浮栅的顶部相持平；

沟道层，其为第三类二维材料，覆盖所述半浮栅和所述半闭合隧穿层，其上表面与所述阻挡层的顶部相持平；以及

源极和漏极，其为第四类二维材料，形成在所述沟道表面；

其中，所述第三类二维材料和所述第一类二维材料构成二极管，所述第三类二维材料、所述第一类二维材料与所述阻挡层、所述底栅构成栅控二极管。

2.根据权利要求1所述的基于二维材料的半浮栅存储器，其特征在于，所述阻挡层材料选自Al₂O₃、SiO₂、HfO₂、Ta₂O₅、TiO₂、La₂O₃、HfZrO₄，或者由前述材料组成的叠层。

3.根据权利要求1所述的基于二维材料的半浮栅存储器，其特征在于，所述第一类二维材料是n型导电的HfS₂或MoS₂，或者是p型导电的WSe₂或MoSe₂，所述第三类二维材料是p型导电的WSe₂或MoSe₂，或者n型导电的HfS₂或MoS₂。

4.根据权利要求1所述的基于二维材料的半浮栅存储器，其特征在于，所述第二类二维材料是hBN、CuInP₂S₆或者CuInP₂S₆/hBN。

5.根据权利要求1所述的基于二维材料的半浮栅存储器，其特征在于，所述源极和漏极的材料为石墨烯。

6.一种基于二维材料的半浮栅存储器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供衬底，光刻刻蚀形成L型，作为底栅；

在所述底栅表面沉积绝缘介质形成阻挡层；

将第一类二维材料转移到所述阻挡层的底部，形成L型，并使其顶部与所述底栅的顶部相持平，作为半浮栅；

将第二类二维材料转移到所述半浮栅的底部，并使其上表面与所述半浮栅的顶部相持平，作为半闭合隧穿层；

将第三类二维材料转移到所述半浮栅和所述半闭合隧穿层上，并使其上表面与所述阻挡层的顶部相持平，作为沟道；

将第四类二维材料转移到所述沟道的表面，分别作为源极和漏极；

其中，所述第一类二维材料和所述第三类二维材料构成二极管，所述第三类二维材料、所述第一类二维材料与所述阻挡层、所述底栅构成栅控二极管。

7.根据权利要求6所述的基于二维材料的半浮栅存储器制备方法，其特征在于，所述阻挡层材料选自Al₂O₃、SiO₂、HfO₂、Ta₂O₅、TiO₂、La₂O₃、HfZrO₄，或者由前述材料组成的叠层。

8.根据权利要求6所述的基于二维材料的半浮栅存储器制备方法，其特征在于，所述第一类二维材料是n型导电的HfS₂或MoS₂，或者是p型导电的WSe₂或MoSe₂，所述第三类二维材料是p型导电的WSe₂或MoSe₂，或者n型导电的HfS₂或MoS₂。