基于铟铝锌氧化物的神经形态忆阻器、制备方法及设备

    公开(公告)号:CN116209344A

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202310113309.0

    申请日:2023-02-10

    IPC分类号: H10N70/20

    摘要: 本发明属于忆阻器技术领域,针对传统忆阻器材料的电阻转变性能单一,并且缺少对器件稳定性调控的问题,提供了一种基于铟铝锌氧化物的神经形态忆阻器、制备方法及设备。其中,神经形态忆阻器包括由下到上依次设置的衬底、底电极、介质层和顶电极,所述顶电极和底电极用于分别连接正向电压和负向电压,所述介质层为铟铝锌氧化物层。该忆阻器制备工艺简单,阻变性能变化小,一致性、循环次数和维持时间优良。本发明可以通过更换电极来实现透明忆阻器件的制备,在光电应用领域具有重要潜力,同时在不同的电极选取下具有非易失性和易失性两种阻变特性,可模拟生物的突触可塑性和生物的痛觉感受器功能,在实现类脑神经形态计算中具有重要前景。

    一种在低温环境中制备铟铝锌氧化物薄膜晶体管的方法

    公开(公告)号:CN110310894B

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN201910602774.4

    申请日:2019-07-05

    申请人: 山东大学

    发明人: 冯先进 徐伟东

    摘要: 本发明涉及一种在低温环境中制备铟铝锌氧化物薄膜晶体管的方法,所述多元非晶金属氧化物薄膜晶体管由下自上依次包括衬底、IAZO有源层、源电极和漏电极,所述源电极和漏电极生长在所述IAZO有源层上,该制备方法在20℃‑70℃的温度下进行,包括步骤如下:(1)在衬底上生长IAZO薄膜,制得所述IAZO有源层;(2)将步骤(1)生成后的器件放置于UV‑ozone中,处理时间为5分钟;(3)在所述IAZO有源层表面生长源电极和漏电极,即得。本发明通过探索和优化UV‑ozone对IAZO有源层的处理,在低温环境中制备出了高性能的IAZO TFT。

    一种基于高介电常数栅介电层的铟铝锌氧化物薄膜晶体管及其全室温制备方法

    公开(公告)号:CN110299415A

    公开(公告)日:2019-10-01

    申请号:CN201910601922.0

    申请日:2019-07-05

    申请人: 山东大学

    发明人: 冯先进 徐伟东

    IPC分类号: H01L29/786 H01L21/336

    摘要: 本发明涉及一种基于高介电常数栅介电层的铟铝锌氧化物薄膜晶体管及其全室温制备方法,包括由下到上依次设置的P+-Si衬底、Ta2O5栅介电层、双有源层、源电极和漏电极;制备方法包括:(1)在P+-Si衬底上生长Ta2O5栅介电层;(2)在Ta2O5栅介电层上生长第一层IAZO薄膜;(3)在第一层IAZO薄膜上生长第二层IAZO薄膜;(4)在第二层IAZO薄膜上生长源电极和漏电极,即得。本发明通过探索和优化Ta2O5栅介电层的溅射制备条件,在室温环境中制备出了性能优良的IAZO TFT,制得的IAZO TFT表现出了极高的电学性能,在未来柔性显示和集成电路中具备了广阔的应用前景。

    一种非晶铟铝锡氧化物半导体薄膜的制备方法

    公开(公告)号:CN112103177B

    公开(公告)日:2023-01-24

    申请号:CN202011004709.0

    申请日:2020-09-22

    申请人: 山东大学

    发明人: 冯先进 徐伟东

    摘要: 本发明涉及一种非晶铟铝锡氧化物半导体薄膜的制备方法,包括:(1)清洗衬底;(2)使用射频磁控溅射法以IATO陶瓷靶作为靶材,在衬底上沉积非晶IATO薄膜;IATO陶瓷靶中In原子所占原子比为10%‑70%,Al原子所占原子比为10%‑50%,Sn原子所占原子比为10%‑50%;(3)在空气中对非晶IATO薄膜进行热退火处理,即得。本发明通过探索和优化制备及热退火工艺参数,制备的非晶铟铝锡氧化物薄膜具有非晶结构,薄膜的表面平整、粗糙度低,具备高的可见光透过率和宽的带隙,同时表现出极高的霍尔迁移率、较低的电阻率以及合适的载流子浓度,在薄膜晶体管等器件领域具备了广阔的应用前景。

    一种基于铟铝锌氧化物的肖特基二极管及其制备方法

    公开(公告)号:CN111081765B

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN201911406326.3

    申请日:2019-12-31

    申请人: 山东大学

    发明人: 冯先进 徐伟东

    摘要: 本发明涉及一种基于铟铝锌氧化物的肖特基二极管及其制备方法,该二极管结构包括由下到上依次设置的SiO2/P+‑Si衬底、金属电极Ti、IAZO薄膜和双层金属电极Pd,双层金属电极Pd包括自下到上依次设置的第一层金属电极Pd和第二层金属电极Pd,IAZO薄膜与金属电极Ti之间为欧姆接触,IAZO薄膜与双层金属电极Pd之间为肖特基接触。本发明首次设计了一种顶部为肖特基接触的IAZO SBD,IAZO具有很宽的禁带宽度以及广阔的带隙调制范围,有利于确保IAZO SBD器件性能的光照稳定性;该SBD具有较好的电学性能,可以在低温下制备,适合工业生产。

    一种非晶铟铝锡氧化物半导体薄膜的制备方法

    公开(公告)号:CN112103177A

    公开(公告)日:2020-12-18

    申请号:CN202011004709.0

    申请日:2020-09-22

    申请人: 山东大学

    发明人: 冯先进 徐伟东

    摘要: 本发明涉及一种非晶铟铝锡氧化物半导体薄膜的制备方法,包括:(1)清洗衬底;(2)使用射频磁控溅射法以IATO陶瓷靶作为靶材,在衬底上沉积非晶IATO薄膜;IATO陶瓷靶中In原子所占原子比为10%‑70%,Al原子所占原子比为10%‑50%,Sn原子所占原子比为10%‑50%;(3)在空气中对非晶IATO薄膜进行热退火处理,即得。本发明通过探索和优化制备及热退火工艺参数,制备的非晶铟铝锡氧化物薄膜具有非晶结构,薄膜的表面平整、粗糙度低,具备高的可见光透过率和宽的带隙,同时表现出极高的霍尔迁移率、较低的电阻率以及合适的载流子浓度,在薄膜晶体管等器件领域具备了广阔的应用前景。

    一种高性能多元非晶金属氧化物薄膜晶体管的制备方法

    公开(公告)号:CN109273352A

    公开(公告)日:2019-01-25

    申请号:CN201811250452.X

    申请日:2018-10-25

    申请人: 山东大学

    发明人: 冯先进 徐伟东

    IPC分类号: H01L21/02 H01L29/786

    摘要: 本发明涉及一种高性能多元非晶金属氧化物薄膜晶体管的制备方法,多元非晶金属氧化物薄膜晶体管由下自上依次包括衬底、IAZO有源层、源电极和漏电极,源电极和漏电极生长在IAZO有源层上,包括:(1)清洗衬底;(2)使用射频磁控溅射法在衬底上生长所述IAZO有源层;(3)使用电子束蒸发,在IAZO有源层表面生长源电极和漏电极,即得。采用射频磁控溅射法的制备工艺,可以制备与靶材组分相近、致密、均一性良好的半导体薄膜材料,与现有的平板显示工艺相兼容,有利于IAZO TFT的低温制备。

    一种高性能多元非晶金属氧化物薄膜晶体管的制备方法

    公开(公告)号:CN109273352B

    公开(公告)日:2021-03-30

    申请号:CN201811250452.X

    申请日:2018-10-25

    申请人: 山东大学

    发明人: 冯先进 徐伟东

    IPC分类号: H01L21/02 H01L29/786

    摘要: 本发明涉及一种高性能多元非晶金属氧化物薄膜晶体管的制备方法,多元非晶金属氧化物薄膜晶体管由下至上依次包括衬底、IAZO有源层、源电极和漏电极,源电极和漏电极生长在IAZO有源层上,包括:(1)清洗衬底;(2)使用射频磁控溅射法在衬底上生长所述IAZO有源层;(3)使用电子束蒸发,在IAZO有源层表面生长源电极和漏电极,即得。采用射频磁控溅射法的制备工艺,可以制备与靶材组分相近、致密、均一性良好的半导体薄膜材料,与现有的平板显示工艺相兼容,有利于IAZO TFT的低温制备。

    一种底部为肖特基接触的铟铝锌氧化物二极管及其制备方法

    公开(公告)号:CN111081788A

    公开(公告)日:2020-04-28

    申请号:CN201911406324.4

    申请日:2019-12-31

    申请人: 山东大学

    发明人: 冯先进 徐伟东

    摘要: 本发明涉及一种底部为肖特基接触的铟铝锌氧化物二极管及其制备方法,该二极管包括由下到上依次设置的SiO2/P+-Si衬底、第一层金属电极Ti、金属电极Pd、IAZO薄膜、第二层金属电极Ti和金属电极Au;IAZO薄膜作为半导体层,IAZO薄膜与金属电极Pd之间为肖特基接触,IAZO薄膜与第二层金属电极Ti之间为欧姆接触。本发明提供一种底部为肖特基接触的铟铝锌氧化物二极管,该二极管结构可在低温下制备,制作成本低,且具有较高的电学性能,在未来的集成电路中具备了广阔的应用前景。

    一种在低温环境中制备铟铝锌氧化物薄膜晶体管的方法

    公开(公告)号:CN110310894A

    公开(公告)日:2019-10-08

    申请号:CN201910602774.4

    申请日:2019-07-05

    申请人: 山东大学

    发明人: 冯先进 徐伟东

    摘要: 本发明涉及一种在低温环境中制备铟铝锌氧化物薄膜晶体管的方法,所述多元非晶金属氧化物薄膜晶体管由下自上依次包括衬底、IAZO有源层、源电极和漏电极,所述源电极和漏电极生长在所述IAZO有源层上,该制备方法在20℃-70℃的温度下进行,包括步骤如下:(1)在衬底上生长IAZO薄膜,制得所述IAZO有源层;(2)将步骤(1)生成后的器件放置于UV-ozone中,处理时间为5分钟;(3)在所述IAZO有源层表面生长源电极和漏电极,即得。本发明通过探索和优化UV-ozone对IAZO有源层的处理,在低温环境中制备出了高性能的IAZO TFT。