叠层薄膜基电荷陷阱存储器的存储性能研究

• 作者: 张婷 殷江 汤振杰
• 来源期刊: 河南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: ZrO2/Al2O3叠层薄膜 电荷陷阱 存储器 脉冲激光沉积
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 化学与化工
• 页码范围: 92-96
• 页数: 5页
• 分类号: O469|TB321|TB34
• 字数: 1789字
• 语种: 中文

摘要

随着半导体器件特征尺寸的不断减小,传统的浮栅型存储器件逐渐接近其物理和技术的极限,多晶硅一氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)型电荷存储器件以其低电压、小尺寸及良好兼容性等特点成为近年来半导体行业研究的热点.但是,写入/擦除速度与数据保持性能之间的平衡问题一直制约着SONOS型存储器件的发展.为了解决这一问题,本文利用脉冲激光沉积系统制备了叠层薄膜基电荷陷阱存储器件,其中SiO2作为隧穿层,叠层ZrO2/Al2O3作为电荷存储层,Al2O3作为阻挡层,并对器件的电荷存储性能做了系统分析.利用透射电子显微镜(TEM)表征了器件的微观结构,采用4200半导体参数分析仪测试了器件的电学性能,包括存储窗口、写入/擦除速度及数据保持性能.研究结果表明,存储器件具有良好的电荷存储性能.当栅极扫描电压为±2V时,存储窗口仅为0.9V,随着电压增加到±6和±8V时,存储窗口分别达到3和4.4 V;+-8 V,5×10-5 s的写入操作下,平带偏移量达到1V;室温,85和150℃测试温度下,经过1×105 s的数据保持时间,器件的存储窗口减小量分别为5％,10％和24％.优异的电学性能主要归功于ZrO2和Al2O3之间的深能级界面陷阱及层间势垒.因此,采用ZrO2/Al2O3叠层薄膜结构作为电荷存储层,具有良好的市场应用前景.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张婷	河南大学物理与电子学院	29	59	4.0	6.0
2	汤振杰	安阳师范学院物理与电气工程学院	10	2	1.0	1.0