[发明专利]铁电浮栅存储器单元串及制备方法

权利要求书

1.一种铁电浮栅存储器单元串，其特征在于，包括：

绝缘衬底；

所述绝缘衬底上侧设置有沟道层，所述沟道层上设置有隧穿介质层，所述隧穿介质层上侧设置有复合单元；

所述复合单元包括由下至上依次设置的浮栅金属层、铁电介质层和第一控制栅极金属层，其中，所述浮栅金属层的两端和第一控制栅极金属层的两端均设置有第一绝缘介质层，所述铁电介质层为经过10²-10⁵次铁电畴翻转预循环处理，具有稳定的铁电极化效应的锆掺杂二氧化铪Hf_xZr_(1-x)O₂材料；

所述绝缘衬底上侧两端嵌装有源电极金属层和漏电极金属层，且所述源电极金属层和所述漏电极金属层均与位于上方的所述沟道层接触；

其中，所述沟道层与所述绝缘衬底、所述源电极金属层、所述漏电极金属层以及所述隧穿介质层的接触方式均为范德华接触。

2.如权利要求1所述的铁电浮栅存储器单元串，其特征在于，所述浮栅金属层为氮化钛或钨；所述隧穿介质层为二氧化铪或氧化铝；所述沟道层为单层或多层过渡金属硫化物；所述第一绝缘介质层为氧化铝或二氧化硅。

3.如权利要求1所述的铁电浮栅存储器单元串，其特征在于，所述源电极金属层和漏电极金属层均为钛铂金合金或钛金合金，所述第一控制栅极金属层为钛金合金。

4.如权利要求1所述的铁电浮栅存储器单元串，其特征在于，所述第一控制栅极金属层上连接有字线，所述源电极金属层上连接有源线，所述漏电极金属层上连接有位线。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的铁电浮栅存储器单元串的制备方法，其特征在于，包括：

在所述绝缘衬底上利用钛铂金合金或钛金合金制备所述源电极金属层和所述漏电极金属层；

制备所述沟道层，并将所述沟道层转移至所述绝缘衬底上侧，且所述源电极金属层和所述漏电极金属层均与位于上方的所述沟道层接触；

在所述沟道层上制备所述隧穿介质层；

将氮化钛或钨图形化，在所述隧穿介质层上方利用图形化的氮化钛或钨制备所述浮栅金属层；

在所述浮栅金属层上方制备所述铁电介质层，其中，所述铁电介质层高温退火后进行10²-10⁵次铁电畴翻转预循环处理，所述铁电介质层为具有稳定的铁电极化效应的锆掺杂二氧化铪Hf_xZr_(1-x)O₂材料；

将钛金合金图形化，在所述铁电介质层上方利用图形化的钛金合金制备所述第一控制栅极金属层；

在所述沟道层上侧两端制备第一绝缘介质层；

其中，所述沟道层与所述绝缘衬底、所述源电极金属层、所述漏电极金属层以及所述隧穿介质层的接触方式均为范德华接触。

6.一种如权利要求1-4任一项所述的铁电浮栅存储器单元串的电子控制方法，其特征在于，包括：

所述第一控制栅极金属层接收字线电压信号；

位于所述第一控制栅极金属层下方的铁电介质层在铁电极化效应的作用下在铁电介质层中产生内建极化电场；

位于铁电介质层下方的浮栅金属层根据所述第一控制栅极金属层接收的字线电压信号以及所述铁电介质层的内建极化电场产生感应电压；

所述浮栅金属层根据所述感应电压控制电子行为，其中，控制电子行为包括：控制电子从所述沟道层穿过位于沟道层和浮栅金属层之间的隧穿介质层进出所述浮栅金属层。