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离子注入制备InN基n-沟道铁电场效应晶体管
结题报告
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:
A3003.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
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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
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.
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.
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
ZnO deposited on Si (111) with Al2O3 buffer layer by atomic layer deposition
通过原子层沉积在带有 Al2O3 缓冲层的 Si(111)上沉积 ZnO
DOI:10.1016/j.vacuum.2014.04.019
发表时间:2014-09
期刊:Vacuum
影响因子:4
作者:Gan, Xue-Wei;Wang, Ti;Wu, Hao;Liu, Chang
通讯作者:Liu, Chang
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:
离子注入宽禁带半导体(GaN和ZnO)的非晶化研究
  • 批准号:
    10475063
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    32.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    刘昌
  • 依托单位:
7稀土金属离子注入氮化镓制备发白光芯片
  • 批准号:
    10345006
  • 项目类别:
    专项基金项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    刘昌
  • 依托单位:
国内基金
海外基金