[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

摘要

本发明属于微纳电子技术领域，具体为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。其包括：在绝缘衬底上的一层二维材料作为电荷俘获层，在俘获层上面转移的另外两类二维材料，分别作为PN结的N区和闪存的隧穿层，在顶部堆叠的一类二维材料，作为PN结的P区和闪存的沟道层。本发明通过能带设计使得器件能在纳秒级别进行写入以及可控的电荷保持时间；通过施加栅压控制PN结的开启以及关闭，使得器件在PN结开启时能够进行超快写入；通过改变构成PN结两种材料的厚度和类型以及PN结面积与绝缘层面积比值，可以得到一类保持时间可调控的超快准非易失性新型存储器件。本发明制备工艺简单，通过CVD生长的材料可以大规模制备。

主权项

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。