[发明专利]一种高性能非易失性铁电晶体管存储器制备

摘要

高性能非易失性铁电晶体管存储器，包括以p型硅为衬底，生长200‑300nm二氧化硅为绝缘层，在二氧化硅上生长一层无机非晶氧化物‑‑氧化铟硅作为半导体层，同时在半导体层两侧边缘蒸镀源极和漏极，在氧化铟硅上旋涂铁电材料即聚(偏氟乙烯‑三氟乙烯)(P(VDF‑TrFE)),在P(VDF‑TrFE)上蒸镀栅极，就制备成了顶栅顶接触结构的非易失性铁电晶体管存储器。这种有机和无机混合结构器件是公认的显示器应用方面很有前景的器件，有机薄膜场效应晶体管使用的有机材料有价格低廉，可大面积制备。

主权项

1.一种高性能非易失性铁电晶体管存储器的制备方法，其特征是：所述铁电晶体管存储器包括以p型硅为衬底，生长200‑300nm二氧化硅为绝缘层，在二氧化硅上生长一层无机非晶氧化物‑‑氧化铟硅作为半导体层，同时在半导体层两侧边缘蒸镀源极和漏极，在氧化铟硅上旋涂铁电材料即聚（偏氟乙烯‑三氟乙烯）（P（VDF‑TrFE））,在P（VDF‑TrFE）上蒸镀栅极，就制备成了顶栅顶接触结构的非易失性铁电晶体管存储器；制备步骤是，以p型硅为衬底，以热氧化的方法生长一层200‑300nm的二氧化硅为绝缘层，紧接着用丙酮和异丙醇清洗衬底，并用紫外–臭氧处理衬底；然后室温环境下在二氧化硅上用直流磁控溅射法生长一层10‑20nm厚的无机非晶氧化物‑‑氧化铟硅薄膜作为半导体层，同时在半导体层两侧边缘蒸镀25‑45nm的金作为源极和漏极，之后在氧化铟硅上旋涂一层200‑280nm厚的铁电材料‑‑聚（偏氟乙烯‑三氟乙烯）（P（VDF‑TrFE））作为介电层；最后在P（VDF‑TrFE）薄膜上蒸镀一层35‑60 nm厚的金作为栅极，制备成顶栅顶接触结构非易失性非晶氧化物半导体铁电晶体管存储器；其中对氧化铟硅薄膜在220‑280℃下进行退火20‑50分钟，再在氧化铟硅半导体层边缘蒸镀源极和漏极，并在氧化铟硅上旋涂铁电材料‑‑聚（偏氟乙烯‑三氟乙烯）（P(VDF‑TrFE)）, 紧接着对P（VDF‑TrFE）薄膜在80‑100℃下预退火20‑60分钟，之后在120‑150℃下对P（VDF‑TrFE）薄膜退火1‑3小时，最后在P（VDF‑TrFE）薄膜上蒸镀栅极。