一种基于二维半导体的晶圆级突触电子阵列器件以及其制备方法

    公开(公告)号:CN117393622A

    公开(公告)日:2024-01-12

    申请号:CN202311486844.7

    申请日:2023-11-08

    发明人: 刘富才 王金勇

    摘要: 本发明公开了一种基于二维半导体的晶圆级突触电子阵列器件以及其制备方法。该晶圆级突触电子阵列器件包括以下要素:晶圆级底电极、作为功能层的二维半导体材料,以及位于该材料顶部的顶部电极。这一晶圆级设计方法适用于制备晶圆级阵列器件,其兼容尺寸范围从2寸到32寸。晶圆级突触电子阵列器件的单元具备两个输出端口,其中底部输出端口标记为电极一,而顶部输出端口标记为电极二。功能层与电极之间形成可靠的欧姆接触。制备方法允许制备二维半导体的晶圆级突触电子阵列器件,功能层可以包含多层堆叠,从而在纵向上形成异质结构或1S1R、1D1R结构,甚至是3D多层输出结构。顶部电极可以设计为透明电极,实现光电同时调制,以实现光电突触仿生功能。此外,该二维半导体的晶圆级突触电子阵列器件具备柔性基底兼容性,并且外部设置有封装。这项发明还支持阵列的三维器件设计,为二维半导体的晶圆级突触电子阵列器件提供了新的设计思路。

    一种基于二维铁电材料离子迁移多态存储器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN116347893A

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202310165386.0

    申请日:2023-02-24

    摘要: 本发明公开了一种基于二维铁电材料离子迁移多态存储器件及其制备方法,该存储器件包括在以下三种器件结构下实现多态存储效果:1.MFMIS(金属‑铁电材料‑金属绝缘介电层‑半导体)结构。2.MFIS(金属‑铁电材料‑绝缘介电层‑半导体)。3.MFS(金属‑铁电材料‑绝缘介电层‑半导体)。其中包括支撑衬底上的导电沟道,导电沟道上设置有源极电极、漏极电极和绝缘介电层,源极电极和漏极电极分别设置于半导体沟道两端。沟道上置有石墨烯浮栅‑绝缘介电层‑CuInP2S6‑金属顶栅电极结构;或者绝缘介电层‑CuInP2S6‑金属顶栅;或者CuInP2S6‑金属顶栅电极结构。利用二维铁电半导体离子迁移现象调控沟道电阻状态,可在低电压操作下实现多状态的非易失存储。

    一种基于铁电二维钙钛矿/二硫化钼垂直结构异质结器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN115172489A

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202210574188.5

    申请日:2022-05-25

    发明人: 刘富才 贾强 梁磊

    摘要: 一种基于铁电二维钙钛矿/二硫化钼垂直结构异质结器件,包括支撑衬底、铁电二维钙钛矿、TMDs材料和两个源漏电极,所述铁电二维钙钛矿和TMDs材料铺设于支撑衬底上,所述铁电二维钙钛矿和TMDs材料相互重叠部分位于支撑衬底中部且TMDs材料位于铁电二维钙钛矿的下面,其中一个源漏电极与铁电二维钙钛矿相连接且另一个源漏电极与TMDs材料相连接。本发明提供了一种基于铁电二维钙钛矿/二硫化钼垂直结构异质结器件及其制备方法,解决现有钙钛矿器件光电难以同时获取稳定性和高效光电探测性能这一技术难题。

    二维铁电半导体沟道铁电介电层场效应管及其制备方法

    公开(公告)号:CN112968055B

    公开(公告)日:2022-06-10

    申请号:CN202110199409.0

    申请日:2021-02-23

    摘要: 本发明公开了一种二维铁电半导体沟道铁电介电层场效应管及其制备方法,二维铁电半导体沟道铁电介电层场效应管,包括绝缘衬底,绝缘衬底上设置有石墨烯栅极,石墨烯栅极上分别设置有二维铁电介电层和金属栅极,二维铁电介电层上设置有二维铁电半导体沟道,二维铁电半导体沟道上分别设置有相互分隔的金属源极和金属漏极。本发明还包括上述二维铁电半导体沟道铁电介电层场效应管的制备方法。本发明通过将两种铁电体相互结合,在其界面处两者的束缚电荷会对退极化场进行电荷屏蔽,可以延长铁电体的剩余极化,有效解决了现有技术中难以实现稳定的非易失性存储和无法兼容硅基半导体制程等问题。

    一种过渡金属硫族磷酸盐层状材料基于离子迁移机制在仿神经突触器件中的应用

    公开(公告)号:CN115881783A

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202111138878.8

    申请日:2021-09-27

    IPC分类号: H01L29/24 H01L29/786

    摘要: 本发明提供了一种过渡金属硫族磷酸盐层状材料基于离子迁移机制在仿神经突触器件中的应用。仿神经突触器件包括由下至上依次叠置的支撑衬底、背栅电极、介质层、源漏电极和封装层;源漏电极包括源极电极和漏极电极,源极电极和漏极电极之间设置有导电沟道,导电沟道为过渡金属硫族磷酸盐层状材料。本发明通过调控材料晶格中本征离子的输运过程进而实现以过渡金属硫族磷酸盐层状材料为导电沟道的仿神经突触电子器件,有效解决了现有金属导电丝忆阻器存在的金属原子易氧化不稳定、高低阻态切换电压随机变化和开态电流过大等问题。