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1、本文主要包括“新型動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)”以及“ZnO納米線/Si異質(zhì)結(jié)的制備及特性研究”這兩個(gè)部分。
第一部分主要圍繞“新型動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)”的主題展開(kāi)。傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)單元由一個(gè)存儲(chǔ)電容器和一個(gè)起開(kāi)關(guān)作用的晶體管構(gòu)成。隨著器件尺寸的縮小,單元儲(chǔ)存電容卻不能過(guò)分降低,DRAM面臨成本升高,性能變差的問(wèn)題。我們根據(jù)省去DRAM單元中外部存儲(chǔ)電容的思路,設(shè)計(jì)了一種基于隧穿場(chǎng)效應(yīng)晶體管的新型DRAM單元。通過(guò)二維
2、工藝以及器件模擬對(duì)新型DRAM單元進(jìn)行了功能驗(yàn)證,研究了它的各種操作下的電流情況、讀寫(xiě)速度、浮柵內(nèi)的電勢(shì)變化情況、干擾以及保持特性。通過(guò)在存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)中引進(jìn)隧穿場(chǎng)效應(yīng)晶體管,我們可以獲得最快達(dá)到2ns的寫(xiě)入速度。同時(shí)該器件的操作電壓相對(duì)較低。通過(guò)工藝流程以及器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化,我們可以實(shí)現(xiàn)超過(guò)107的讀取電流窗口。此外,器件的工藝和電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)單元是相兼容的,更利于器件的集成應(yīng)用。
第二部分主要圍繞“Zn
3、O納米線/Si異質(zhì)結(jié)的制備及特性研究”的主題展開(kāi)。近年來(lái)隨著制備技術(shù)的進(jìn)步,準(zhǔn)一維結(jié)構(gòu)的ZnO納米結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了優(yōu)異的載流子遷移率性能。如果要將ZnO納米結(jié)構(gòu)應(yīng)用到具體工藝生產(chǎn)中去,那么對(duì)于在Si襯底上ZnO納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)方法以及特性研究就具有重要意義。本文中,我們首先研究了不同在Si襯底上生長(zhǎng)ZnO籽晶層的方法:裹液-覆蓋法及原子層淀積法。在淀積了ZnO籽晶層之后,再通過(guò)水熱法來(lái)生長(zhǎng)ZnO的納米線陣列。通過(guò)分析不同條件生長(zhǎng)的籽晶層以及相
4、對(duì)應(yīng)生長(zhǎng)的納米線陣列的SEM和XRD結(jié)果,我們對(duì)不同的生長(zhǎng)方法進(jìn)行了比較。此外,我們還研究了籽晶層退火對(duì)納米線性能的影響,發(fā)現(xiàn)在非晶籽晶層上生長(zhǎng)的ZnO納米線具有更好的取向性。通過(guò)對(duì)不同溫度下的電流電壓測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析,我們研究了n-ZnO納米線/p-Si異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的電學(xué)特性。通過(guò)對(duì)籽晶層工藝的優(yōu)化以及其它工藝參數(shù)的良好控制,我們得到的異質(zhì)結(jié)器件具有較高的電流開(kāi)關(guān)比,在303K時(shí)可以達(dá)到2519。同時(shí)該異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)具有良好的擊穿特性,反向
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