课题基金 / 基金详情

离子注入制备InN基n-沟道铁电场效应晶体管

批准号:
11175135
项目类别:
面上项目
资助金额:
72.0 万元
负责人:
刘昌
依托单位:
学科分类:
离子注入及离子束材料改性
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵文宽、潘杨、吴克敏、周忠坡、林颖、王倜

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要
铁电存储器是一种在断电时不会丢失信息的非易失存储器,具有高速度、高密度、低功耗和抗辐射等优点。本项目选用氮化物半导体中具有最高电子迁移率的InN材料与具有同样六方对称结构的铁电材料YMnO3(YMO,锰酸钇)相集成,利用离子注入方法加工铁电场效应晶体管,探索制备高速动态存储器的新方法。具体做法是:首先用分子束外延方法在蓝宝石衬底上生长高质量的p-InN薄膜,然后在掩膜条件下,选用不同能量和剂量的氧离子分别注入InN,制备源、漏和栅极下的导电沟道,并利用YMO铁电介质作为顶栅绝缘层,在栅极的铁电材料与下面的InN外延层之间,生长Y2O3(氧化钇)电介质层以减少漏电,制备Metal-ferroelectrics-insulator-semiconductor(MFIS)结构的铁电场效应晶体管原型器件。系统优化外延、注入、电介质和铁电层制备工艺,深入研究铁电场效应晶体管存储器的工作原理。申请国家
英文摘要
本项目采用分子束外延技术生长氮化铟InN薄膜,其(0002)面半高宽为498.4弧秒,接近文献报道的最好水平。研究了不同Mg源温度掺杂对InN性质的影响,发现随着Mg源温度增加,InN从n型变成p型,最后又变成n型的过程。在p型InN薄膜上,利用原子层沉积的方法制备介电薄膜氧化铝(Al2O3),得到InN基金属-氧化物-半导体(MOS)结构,为首次报道的InN基MOS结构。研究其漏电性质,在1V时漏电流密度仅为1.35×10-9 A/cm2,为Al2O3作为介电层所报道的最佳值之一,开展了Si、Cr等离子注入InN和GaN薄膜的研究,设计并制备了InN基n-沟道铁电场效应晶体管全套光刻板,并进行了器件加工,目前正在评价器件综合性能 。.本项目执行期,课题组发表了标注本基金号的SCI论文21篇,包括4篇Appl. Phys. Lett.,1篇Nanotechnology,1篇Scientific Reports,1篇ACS Appl. Mater. Interface,获得国家发明专利1项,同时转让了1项发明专利,国际会议邀请报告3个,小型会议或者双边会议邀请报告10个,主办了国际(含双边)会议3次,国内会议4次。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Effects of Si-doping on magnetic properties of Ga1−xCrxN
Si掺杂对Ga1-xCrxN磁性能的影响
DOI: 10.1016/j.jmmm.2014.09.021
发表时间: 2015-01
期刊: Journal of Magnetism and Magnetic Materials
影响因子: 2.7
作者: [Zhongpo Zhou, Zongxian Yang, Chang Liu]
通讯作者: Chang Liu
DOI: 10.1063/1.4872470
发表时间: 2014-04-21
期刊: APPLIED PHYSICS LETTERS
影响因子: 4
作者: [Zhang, G. Z., Wu, H., Liu, C.]
通讯作者: Liu, C.
The universal definition of spin current.
自旋电流的通用定义
DOI: 10.1038/srep00388
发表时间: 2012
期刊: SCIENTIFIC REPORTS
影响因子: 4.6
作者: [An, Z., Liu, F. Q., Lin, Y., Liu, C.]
通讯作者: Liu, C.
Microstructure and magnetic properties of In1−xCrxN thin films
In1-xCrxN薄膜的微观结构与磁性能
DOI: 10.1016/j.mssp.2014.11.035
发表时间: 2015-03
期刊: Materials Science in Semiconductor Processing
影响因子: 4.1
作者: [Zhongpo Zhou, Haiying Wang, Shuting Niu, Jingju Chen, Zongxian Yang, Chang Liu]
通讯作者: Chang Liu
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    离子注入制备Ga2O3 n-沟道场效应晶体管
    • 批准号:
      11875212
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      66.0万元
    • 批准年份:
      2018
    • 负责人:
      刘昌
    • 依托单位:
    原子层沉积法制备硅基m面ZnO紫外发光二极管及金属纳米颗粒表面等离激元耦合增强发光研究
    • 批准号:
      11574235
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      73.0万元
    • 批准年份:
      2015
    • 负责人:
      刘昌
    • 依托单位:
    基于纳米结构的金属-绝缘体-金属超大容量电容器
    • 批准号:
      11074192
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      48.0万元
    • 批准年份:
      2010
    • 负责人:
      刘昌
    • 依托单位:
    离子注入GaN绝缘衬底上外延生长AlGaN/AlN/GaN高电子迁移率晶体管
    • 批准号:
      10775110
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      38.0万元
    • 批准年份:
      2007
    • 负责人:
      刘昌
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金