SONOS電荷俘獲型存儲器由于其工作電壓低、開關速度快、器件抗疲勞特性好、保持時間長等優(yōu)點而被大量應用于數(shù)碼相機、手機等便攜式數(shù)碼設備中。隨著半導體工藝集成度的不斷提高,傳統(tǒng)的SONOS型電荷俘獲存儲器已經無法滿足人們對更高的存儲容量、更快的讀寫速度、更長的數(shù)據(jù)保持時間、更低的工作電壓的需求。納米晶型存儲器由于其存儲密度高、讀寫速度快、工作電壓低和保持特性優(yōu)良而被認為是可以取代傳統(tǒng)SONOS型存儲器的下一代存儲器。由于獨立存儲的特性,納米晶存儲器有很強的抗源和漏干擾的能力,而且應力誘導的漏電流效應可以忽略不計。然而超薄隧穿層的使用導致納米晶存儲器件的數(shù)據(jù)保持能力有所下降,存儲效率不高也是納米晶型存儲器一個致命的缺點,研究表明使用high-k材料可以有效解決納米晶存儲器保持特性差和存儲效率低的問題。此外,關于電荷在納米晶型存儲器中是存儲在納米晶內部還是在納米晶與周圍氧化物的界面上依舊處于爭論之中。對于電荷俘獲存儲器而言,提高電荷存儲密度是首先需要考慮的問題。利用類似于HfO2/ZrO2/HfO2或HfO2/Al2O3/HfO2這種擁有多層膜結構的,由SONOS存儲器衍生出來的新型存儲器被...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 金屬-絕緣體-半導體(MIS)電容
        1.2.1 理想MIS電容
        1.2.2 表面空間電荷區(qū)
        1.2.3 理想MIS的電容曲線
        1.2.4 絕緣體內電荷
    1.3 半導體存儲器簡介
        1.3.1 浮柵型存儲器
        1.3.2 電荷俘獲存儲器
    1.4 非易失性存儲器的研究進展
        1.4.1 鐵電存儲器(FeRAM)
        1.4.2 相變存儲器(PCRAM)
        1.4.3 阻變存儲器(ReRAM)
        1.4.4 納米晶電荷俘獲存儲器(NCsCTM)
    1.5 本論文工作的意義、目的和內容
    參考文獻
第二章 薄膜的制備以及器件性能的表征
    2.1 引言
    2.2 原子層沉積技術(ALD)
    2.3 射頻磁控濺射系統(tǒng)
    2.4 性能表征
    2.5 本章小結
    參考文獻
第三章 Al₂O₃-Cu₂O復合材料在電荷俘獲存儲器件中的應用研究
    3.1 引言
    3.2 器件的制備和HRTEM表征
    3.3 電荷存儲性能表征
    3.4 CAO復合材料薄膜的XPS分析
    3.5 寫入/擦除速率表征
    3.6 抗疲勞特性表征
    3.7 數(shù)據(jù)保持能力表征
    3.8 本章小結
    參考文獻
第四章 Al₂O₃-Cu₂O復合材料的組份對其電荷存儲性能影響的研究
    4.1 引言
    4.2 HRTEM表征
    4.3 電荷存儲性能表征
    4.4 CAO復合材料薄膜的XPS表征
    4.5 寫入/擦除速率、抗疲勞特性和數(shù)據(jù)保持能力表征
    4.6 本章小結
    參考文獻
第五章 不同退火溫度對Al₂O₃-Cu₂O體系電荷存儲特性影響的研究
    5.1 引言
    5.2 HRTEM表征
    5.3 電荷存儲性能表征
    5.4 CAO復合材料薄膜的XPS表征
    5.5 寫入/擦除速率、抗疲勞特性和數(shù)據(jù)保持能力表征
    5.6 本章小結
    參考文獻
第六章 不同隧穿層厚度對Al₂O₃-Cu₂O復合材料電荷存儲特性影響的研究
    6.1 引言
    6.2 器件的制備
    6.3 電荷存儲性能表征
    6.4 寫入/擦除速率、抗疲勞特性和數(shù)據(jù)保持能力表征
    6.5 本章小結
    參考文獻
第七章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
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致謝



本文編號：3907401