本發(fā)明涉及一種可印刷的非易失性存儲器，特別是涉及一種在低溫下通過溶液法制備用于閃存晶體管的有機/無機雜化電介質(zhì)層的方法，尤其是涉及一種制備以納米顆粒作為電荷俘獲層的非易失性存儲器的方法。

背景技術(shù)：

在本說明書中引用了下列參考文獻。通過引用的方式將這些參考文獻的公開作為整體并入本文。

參考文獻列表：

[1].Y.J.Park等人，IEEE Trans on Dielectrics and Electrical Insulation 17(4)，1135-1163(2010)

[2].2003年4月，PROCEEDINGS OF IEEE 91(4)，閃存的介紹

[3].Kim等人，Appl.Phys.Lett.，96，033302(2010)

[4].T.sekitani，Science326，1516-1519(2009)

[5].C.C.Leu、S.T.Chen、F.K.Liu和C.X.Wu，J.Matter Cham，22，2089-2098(2012)

[6].B.Chandar Shekar、Jiyeon Lee和Shi-Woo Rhee，J.Chem.Eng.，21(1)，267-285(2004)

[7].C.Z.Zhao等人，IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES 55(7)，1647-1656(2008)

[8].June Whan Choi、Ho Gyu Yoon、Jai Kyeong Kim，Organic Electronics 11，1145-1148(2010)

[9].Jin-Yong Lee等人，Appl.Phys.Lett，104，093514(2014)

電子器件傳統(tǒng)上采用剛性半導(dǎo)體和高溫制造方法制備。相比之下，印刷裝置可以在低溫下并在大面積聚合物襯底上進行處理。在許多電子器件 中，數(shù)據(jù)存儲是一個關(guān)鍵的要求。為了實現(xiàn)大面積的、柔性的和低成本的電子器件，在印刷存儲裝置上花費了大量的努力。例如，鐵電(Fe)聚合物P(VDF-TrFE)被開發(fā)用于電氣開關(guān)[1]。該電氣開關(guān)在鐵電聚合物P(VDF-TrFE)的厚度100nm以下時需要相對較大的矯頑磁場～MV/cm，且反轉(zhuǎn)宏觀極化所需要的矯頑磁場隨薄膜厚度的減小而增加。因此，難以獲得讀寫電壓在20V以下的足夠大的存儲窗口，這是對低功耗應(yīng)用的印刷存儲器的挑戰(zhàn)。因此，這些基于鐵電聚合物的存儲器晶體管與在低功耗和低電壓下工作的商用讀寫系統(tǒng)是不兼容的[2]。

為了使非易失性存儲器晶體管在低電壓下工作(＜10V)并可印刷在柔性襯底上，具有足夠薄的電介質(zhì)柵層浮柵薄膜晶體管被開發(fā)出來[3、4]。通過用金納米顆粒(Au NPs)旋涂在3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)-改良的SiO₂上來改善NPs/電介質(zhì)界面，能抑制電荷從Au NPs浮柵泄漏。此外，通過使用APTMS作為中介物，可使用簡單而有效的自組裝單層(SAM)方法構(gòu)建Au-SiO₂核-殼NC電容[5]。但是，該存儲器件的工藝溫度高于400℃，從而該器件不能通過印刷技術(shù)制備。

為了開發(fā)高性能的可印刷的浮柵存儲器晶體管，電介質(zhì)層的重要性正吸引著越來越多的關(guān)注。許多研究已經(jīng)試圖利用聚合物材料、無機/有機混合材料、無機/有機雙層和通過溶膠-凝膠反應(yīng)的有機/無機雜化材料找到更好的柵電介質(zhì)。在聚合物電介質(zhì)膜的情況下，與無機電介質(zhì)(Al₂O₃9和Ta₂O₅26)相比，缺點之一是由其厚度和低介電常數(shù)(PMMA 2.5-4.5、聚酰亞胺2.6-3.3、聚四氟乙烯1.9)引起的器件的高工作電壓[6]。為了解決這個問題，已使用高k無機材料諸如Al₂O₃和Ta₂O₅作為柵絕緣體，其介電常數(shù)大大高于聚合物的介電常數(shù)。但金屬氧化物具有相對較高的漏電流，并且這些薄膜只能用真空技術(shù)生產(chǎn)，諸如化學(xué)氣相沉積、濺射或火焰水解。真空裝置不適合于印刷技術(shù)所需的低溫和低成本工藝。另外，高k無機納米顆?？杀环稚⒃诰酆衔锘|(zhì)中。然而，嵌入在聚合物基質(zhì)中的具有高k納米顆粒的納米復(fù)合電介質(zhì)層，具有粗糙的表面和高的柵漏電流以具有低開/關(guān)電流比。另外，難以消除由電介質(zhì)層中的高k納米顆粒產(chǎn)生的固定電荷俘獲缺陷。電介質(zhì)中的與這些固定電荷相關(guān)的俘獲缺陷將成為抑制存儲器晶體管中的移動充電/放電過程的致命屏蔽。基于溶膠-凝膠法 得到的硅氧烷有機/無機雜化材料(hybrimers)是納米復(fù)合材料，其中無機和有機成分通過共價鍵以分子尺度緊密連接在一起且納米大小的低聚物被很好地分散。因為它們結(jié)合了玻璃和聚合物兩者的特性，所以其具有低的漏電流密度并具有移除有機/無機雜化電介質(zhì)中的固定電荷俘獲缺陷的潛在機會。

然而，常規(guī)技術(shù)的存儲行為和生產(chǎn)成本仍然不能滿足市場的需求。

因此，存在一種未滿足的需求，以具有制備適用于所需的存儲行為和低生產(chǎn)成本的印刷電子器件的非易失性存儲器晶體管的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了滿足操作浮柵晶體管的俘獲能級和俘獲點的要求，考慮采用納米晶體浮柵代替常規(guī)平面浮柵作為信息存儲的可替代方法。本發(fā)明的重點是將Si NPs作為電荷存儲元件引入到非易失性存儲器件中?；诩{米顆粒的存儲器受益于減少的橫向放電路徑，并保證更大的保留時間、更低功耗和更快的操作。與金屬納米顆粒(Au、Ag、Al等)相比，應(yīng)用Si納米晶體作為浮柵能移除柵電介質(zhì)中的金屬污染物，這是減少器件漏電的關(guān)鍵。

在本發(fā)明中，使用Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)作為浮柵存儲器中的俘獲位置。包圍每個Si NPs的厚度為3nm至5nm的均勻的SiO₂殼由硅核在溶液中均勻氧化而形成。，它減小了橫向放電從而改善了保留特性。更重要的是，用Si NPs的單層結(jié)構(gòu)作為俘獲層，這種超薄而均勻的SiO₂殼充當(dāng)為閃存器件的隧道層，從而可印刷NPs浮柵存儲器件的工作電壓相當(dāng)?shù)?。與常規(guī)的存儲器疊層(襯底/隧道層/電荷俘獲層/控制層/柵電極)[2、3、4、5]相比，本發(fā)明不涉及單獨的隧道層，由高品質(zhì)的SiO₂殼充當(dāng)為隧道層。

同樣通過溶膠-凝膠法制備有機/無機雜化電介質(zhì)層。隨著溶膠-凝膠配方的優(yōu)化和在低溫下固化條件的改善，具有這種新型雜化電介質(zhì)的存儲器件表現(xiàn)出了相對低的漏電流密度，更重要的是它成功地在電介質(zhì)中移除了與固定電荷相關(guān)的俘獲缺陷。

因此，本發(fā)明的第一方面是提供一種用于非易失性存儲器的可印刷的浮柵晶體管。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種浮柵存儲器件包括：襯底；形成在該襯底 上的電荷俘獲層，其中電荷俘獲層包括有機/無機雜化電介質(zhì)材料和硅/二氧化硅(Si/SiO₂)核/殼納米結(jié)構(gòu)，并且Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)嵌入在有機/無機雜化電介質(zhì)材料內(nèi)；形成在該電荷俘獲層上的有機/無機雜化電介質(zhì)層；和形成在有機/無機雜化層上的柵電極；其中每個Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)包括Si核以及包圍Si核且充當(dāng)浮柵存儲器件隧道層的SiO₂殼。

本發(fā)明的第二方面是提供一種用于制備浮柵晶體管的方法。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種用于制造浮柵存儲器件的方法包括：提供襯底；將硅顆粒與包括有機溶劑和過氧化氫的溶液混合以形成硅/二氧化硅(Si/SiO₂)核/殼納米結(jié)構(gòu)溶液，其中硅顆粒包括10nm至50nm的大小尺寸；在襯底上涂布Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)溶液；以60℃至150℃范圍內(nèi)的干燥溫度干燥Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)溶液，以形成電荷俘獲層；混合3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MEMO)、丙醇鋯(ZrPO)、甲基丙烯酸(MAA)和光引發(fā)劑，以形成有機/無機雜化電介質(zhì)溶液；在電荷俘獲層上涂布有機/無機雜化電介質(zhì)溶液；用UV光固化電荷俘獲層上的有機-無機雜化電介質(zhì)溶液；以130℃至180℃范圍內(nèi)的固化溫度熱固化有機/無機雜化電介質(zhì)溶液，以形成有機/無機雜化層；和在有機/無機雜化層上形成柵電極。

溶膠-凝膠法得到的電介質(zhì)層的有機-無機雜化材料是納米復(fù)合材料，其中無機和有機成分通過共價鍵以分子尺度緊密連接在一起且納米大小的低聚物被很好地分散。電荷俘獲層的俘獲位置直接涉及能夠通過改變納米顆粒的密度控制的存儲窗口。本發(fā)明的存儲晶體管展示了具有低工作電壓(小于7V)的、長保留時間(100KS)的、4.2V的存儲窗口。

附圖說明

在下文中，將參考附圖更加詳細地描述本發(fā)明的實施例，其中：

圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的以Si/SiO₂核/殼結(jié)構(gòu)作為電荷俘獲層的可印刷浮柵非易失性存儲器件的示意圖；

圖1B示出了現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)浮柵非易失性存儲器件的示意結(jié)構(gòu)；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于制造非易失性存儲器件的方法的流程圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的在不同偏置電場下的漏電流密度的圖；

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于制備混合溶膠-凝膠溶液的工藝流程的流程圖；

圖5A是根據(jù)本發(fā)明實施例的、單層Si/SiO₂核/殼結(jié)構(gòu)涂層的原子力顯微鏡(AFM)圖像；

圖5B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的殼厚度為～5nm的Si/SiO₂核/殼結(jié)構(gòu)的TEM圖像；

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的Si/SiO₂核/殼結(jié)構(gòu)的存儲效果的圖；

圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的通過改變電壓應(yīng)力時間調(diào)整存儲行為的圖；

圖7B是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的通過改變應(yīng)力電壓幅值調(diào)整存儲行為的圖；

圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的基于Si/SiO₂核/殼NPs的存儲器的保留屬性的圖；和

圖9A-D是根據(jù)本發(fā)明的實施例的在不同電壓應(yīng)力時間下分別對樣品1、2、3和4測量的CV循環(huán)圖。

具體實施方式

在下面的描述中，將闡述作為優(yōu)選實例的存儲器件和制造方法的相應(yīng)實施例。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可進行包括增加和/或替換的修改，這將是顯而易見的?？墒÷跃唧w細節(jié)以免使本發(fā)明模糊不清；然而，該公開內(nèi)容寫成使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能實施本文中的教導(dǎo)，而不必過多的試驗。

在本發(fā)明中，提出了尺寸小于30nm的、作為UV可固化的有機-無機雜化柵電介質(zhì)的俘獲點的Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的新穎性不僅來自于通過溶膠-凝膠法在低溫下制備高質(zhì)量的有機/無機雜化柵電介質(zhì)疊層，而且還在此電介質(zhì)層中引入由高密度的硅納米顆粒(NPs)形成的單層結(jié)構(gòu)。此納米結(jié)構(gòu)與電介質(zhì)材料無明顯界面缺陷，并保持高品質(zhì)的電介質(zhì)層。在低溫下通過溶液工藝制造的本存儲器件中，由合成引入的與固定 電荷俘獲點相關(guān)的缺陷被從電介質(zhì)層中成功移除，從而僅與Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)相關(guān)的俘獲功能展示了清楚的存儲器的效果。

如圖1A所示，本發(fā)明的浮柵晶體管100包括Si襯底101、具有嵌入在有機/無機雜化電介質(zhì)材料106中的多個Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)105的電荷俘獲層102、有機/無機雜化電介質(zhì)層103和柵電極104。電荷俘獲層102形成在Si襯底101上。充當(dāng)用于存儲器件的控制層的有機/無機雜化電介質(zhì)層103形成在電荷俘獲層102上，且柵電極104形成在有機/無機雜化電介質(zhì)層103上。Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)105位于襯底101的表面上。電荷俘獲層102包括單層的Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)105。有機/無機雜化電介質(zhì)層103包括與有機/無機雜化電介質(zhì)材料106相同的材料。用于常規(guī)浮柵晶體管的典型柵極疊層包括襯底/隧道層/電荷俘獲層/控制層/柵電極，如圖1B所示[2、3、4、5]。通常，作為用于閃存晶體管的隧道層的非常薄的氧化物必須通過高溫和/或緩慢的真空工藝來制備[2、5]。本發(fā)明不涉及單獨的隧道層的制備，這大大簡化了閃存柵晶體管的制備。

優(yōu)選地，Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)的尺寸在10nm至50nm的范圍內(nèi)，并因為俘獲點被形成在單層涂層中，所以電荷俘獲層的厚度在10nm至50nm的范圍內(nèi)。電荷俘獲層包括納米結(jié)構(gòu)的密度在1x10¹⁰cm^-2至1x10¹²cm^-2的范圍內(nèi)。在本發(fā)明中，厚度為3nm至5nm的SiO₂殼充當(dāng)閃存器件中的隧道層。優(yōu)選地，SiO₂殼的厚度為5nm。電介質(zhì)層的厚度在300nm至800nm的范圍內(nèi)。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的制備非易失性存儲器件的方法的流程圖。在步驟201中，提供襯底。在步驟202中，準(zhǔn)備Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)溶液。在步驟203中，在襯底上涂布Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)溶液。在步驟204中，干燥Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)溶液以形成電荷俘獲層。在步驟205中，準(zhǔn)備有機/無機雜化電介質(zhì)溶液。在步驟206中，在電荷俘獲層上涂布有機/無機雜化電介質(zhì)溶液。在步驟207中，用UV固化和熱固化使有機/無機雜化電介質(zhì)溶液固化以形成有機/無機雜化電介質(zhì)層。在步驟208中，在電介質(zhì)層上制備柵電極。

通過用乙醇和過氧化氫混合硅納米顆粒來準(zhǔn)備Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)溶液。該硅納米顆粒的平均尺寸為30nm以下。與1nm至5nm的量子尺寸 相比，這種尺寸大概30nm大小的納米顆粒產(chǎn)率能夠得到顯著提高。也如本發(fā)明所證明的，30nm-納米顆粒能形成用于非易失性存儲器的有效電荷俘獲層。較大的納米顆粒(＞50nm)將會影響隨后的雜化電介質(zhì)的膜質(zhì)量。Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)溶液通過浸漬法涂布在襯底上。納米結(jié)構(gòu)溶液還可通過其他方法諸如噴霧、刮刀、噴墨印刷或旋涂，涂布在襯底上。優(yōu)選地，為了減少電荷泄漏，將這些納米結(jié)構(gòu)涂布在襯底上以形成單層。

優(yōu)選地，根據(jù)所使用的涂布方法，納米結(jié)構(gòu)溶液中的硅顆粒的重量比可為1％至10％的范圍內(nèi)。硅納米顆粒溶液的溶劑可包括但不限于異丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇、丙酮等。H₂O₂與溶劑的體積比在5％至20％的范圍內(nèi)。

通過混合3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MEMO)、丙醇鋯(ZrPO)和甲基丙烯酸(MAA)，來準(zhǔn)備有機/無機雜化電介質(zhì)溶液。MEMO：ZrPO的比例涉及有機物和無機物的混合成分，優(yōu)選為7:3或6:4至5:5。添加用于UV固化的光引發(fā)劑，以將用于熱固化的固化溫度降低到180℃以下，從而得到高質(zhì)量的混合電介質(zhì)層。

有機-無機雜化電介質(zhì)溶液通過浸涂涂布在電荷俘獲層上，然后進行UV固化并在130℃至180℃的低溫下熱固化。溶膠-凝膠溶液也可通過其他方法諸如噴霧、刮刀、噴墨印刷或旋涂，涂布在電荷俘獲層上。

UV固化是制備用于浮柵存儲器的高質(zhì)量的雜化電介質(zhì)的關(guān)鍵。UV固化附加低溫?zé)峁袒瘜行У匾瞥铣呻s化電介質(zhì)中的固定電荷缺陷。可在UV固化之前，用60℃至150℃的范圍內(nèi)的預(yù)干燥溫度執(zhí)行預(yù)干燥有機-無機雜化電介質(zhì)溶液。

實例

實例1

制備具有Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)作為電荷俘獲層的非易失性存儲器件的優(yōu)選實施例示出如下。選擇電阻率為15-25Ohm-cm的輕摻雜硅晶片作為襯底，然后涂布單層的Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)作為電荷俘獲層。再之后，通過浸涂形成厚度為0.5um-1.0um的雜化電介質(zhì)層作為控制層。最終，通過印刷銀漿形成頂部和底部電極。該器件面積被定義為2mmX2mm。

本發(fā)明中的有機-無機雜化柵電介質(zhì)溶液，通過使用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MEMO)、丙醇鋯(ZrPO)和甲基丙烯酸(MAA)之間的溶膠-凝膠反應(yīng)來合成。利用這種有機/無機雜化前驅(qū)體溶液，通過浸涂法能得到高k電介質(zhì)層以控制電介質(zhì)的厚度。在UV固化和熱固化后，通過雜化電介質(zhì)層的電流密度相對較低，如圖3所示，其中圖3中的混合物1、2和3代表一個批次中的不同的樣品。

在圖4中，示出了有機/無機雜化電介質(zhì)的溶膠-凝膠過程和浸涂的工藝流程。例如，首先以HCl為催化劑，部分水解3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MEMO，19.5mmol)。用HCl控制pH值以提高水解。在5mL的1-丙醇中，混合各為10.5mmol的丙醇鋯(ZrPO)和甲基丙烯酸(MAA)。在攪拌MEMO達30分鐘之后，混合兩種溶液。添加更多的DI水以促進反應(yīng)。MEMO：ZrPO：MAA：水為6.5：3.5：3.5：18的摩爾比。將該溶液密封并攪拌一整夜，然后加入1wt％的光引發(fā)劑1-羥基環(huán)己基苯基甲酮(HCHPK)并用1-丙醇稀釋以控制濃度。用0.22um微孔膜過濾該溶液。再之后，通過典型的浸漬涂布機將溶液沉積在襯底(PET、玻璃或Si晶片)上。然后，在110℃的熱板上使涂層先預(yù)干達30分鐘。然后，用戴馬斯藍波200以20mW/cm²執(zhí)行UV固化達5分鐘。最后，在170℃的熱爐中實施熱固化達3小時。

在乙醇(EtOH)/H₂O₂溶液中，硅納米顆粒(Si NPs)能被容易地氧化以形成Si/SiO₂核/殼結(jié)構(gòu)。平均尺寸＜30nm的這些納米結(jié)構(gòu)將被分散到乙醇溶液中，并通過浸漬涂布在襯底上。在圖5A中，示出了原子力顯微鏡(AFM)下的典型的單層涂層。圖5B中的高分辨率透射電子顯微鏡(TEM)圖像示出SiO₂殼具有～5nm的厚度。

清楚觀察到由僅與電荷俘獲層上的Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)相關(guān)的移動充電/放電造成的圖6所示的存儲行為。關(guān)于無硅納米結(jié)構(gòu)的樣品的電容與電壓(CV)特性，其電荷俘獲層沒有示出表示無任何固定電荷缺陷的高品質(zhì)雜化電介質(zhì)的任何滯后效應(yīng)。已經(jīng)通過改變電壓應(yīng)力時間(圖7A)和應(yīng)力電壓幅值(圖7B)調(diào)整存儲窗口(CV環(huán)的寬度)，這種對存儲窗口的控制能力可以提供對不同的柔性電子的應(yīng)用。

雖然基于Si/SiO₂核/殼納米顆粒的納米浮柵晶體管存儲器的驅(qū)動電壓 不大于10V，但是，如圖8所示在用75ms內(nèi)的P/E速度10⁴s編程/擦除(P/E)試驗之后，存儲窗口剩余75％。

實例2

為了優(yōu)化高質(zhì)量雜化電介質(zhì)層的溶膠-凝膠過程，對不同雜化電介質(zhì)的以下樣品進行了研究，如表1所示。所有樣品使用與實例1相同的器件結(jié)構(gòu)。在柵極處施加不同時間的電壓應(yīng)力，來測量這些器件的電容與電壓(CV)的循環(huán)。施加電壓應(yīng)力的脈沖寬度時間可在存儲器充電/放電過程期間改變CV循環(huán)的寬度。然而，如果電介質(zhì)中有顯著的固定電荷缺陷，則將屏蔽存儲器的充電/放電過程，從而CV循環(huán)的寬度將變得對電壓應(yīng)力時間不敏感[7]。

表1納米浮柵存儲器件的雜化電介質(zhì)的研究

樣品1類似于實例1中的樣品，在以20mW/cm²的UV固化5分鐘之后，通過170℃3小時熱固化來完成其固化過程。樣品2將更少的ZrPO混合到電介質(zhì)中且同樣通過20mW/cm²5min和170℃3h來固化。從樣品1(圖9A)和樣品2(圖9B)兩個樣品的不同電壓應(yīng)力時間下的CV循環(huán)看出，隨著應(yīng)力時間延長，環(huán)寬度顯著增加。這是存儲器件中的俘獲層的典型的充電/放電過程。在樣品2中有較少的ZrPO的高k成分。所以樣品2的平帶電容為～114pF，略低于樣品1的165pF。

然而，無UV固化的樣品3指示在電介質(zhì)中可能存在一些固定缺陷，其涉及一些具有-OH基團的混合材料[8]。其CV循環(huán)對電壓應(yīng)力時間保持不敏感，如圖9C所示。UV光照射應(yīng)該對在無機(高k)和有機成分之間的分子尺度形成良好交聯(lián)鍵非常關(guān)鍵。比較樣品1和樣品3，高強度的UV光可有效抑制-OH基團的形成。受益于改進的溶膠-凝膠配方和更強大的 UV光，樣品1的雜化電介質(zhì)顯示出了比引用文獻【8】的情況更好的性能[8]。因此，這種高品質(zhì)的雜化電介質(zhì)能滿足非易失性存儲器件的嚴(yán)格要求。

作為附加的參考，在樣品4中，將二氧化鈦納米顆粒分散到PMMA中并制備到存儲器中作為電介質(zhì)層。樣品4的電壓應(yīng)力時間下的CV循環(huán)的演變在圖9D中示出。即使將500ms的脈沖施加在柵極上，循環(huán)寬度也不會變得對應(yīng)力時間敏感。在樣品4的電介質(zhì)中有強烈的固定電荷缺陷，其中涉及關(guān)于二氧化鈦納米顆粒與PMMA之間的界面缺陷。在[8]中已經(jīng)描述了混合于聚合物基質(zhì)中的充當(dāng)電荷中心的無機納米顆粒，這些電介質(zhì)中的固定電荷將破壞浮柵存儲器結(jié)構(gòu)的電荷俘獲層。

本發(fā)明的雜化電介質(zhì)也可在其他薄膜晶體管、或納米浮柵晶體管、或平面浮柵晶體管中找到關(guān)鍵應(yīng)用。

本發(fā)明的這些Si/SiO₂核/殼納米結(jié)構(gòu)也可充當(dāng)為引用文獻[9]中的電阻開關(guān)存儲器件(命名為memoristor)的超級電荷捕獲點。

為了說明和描述目的已經(jīng)提供了本發(fā)明的上述說明。其并非意圖在于詳盡的或限制本發(fā)明為公開的精確形式。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，許多修改和變化將是顯而易見的。

為了最好地解釋本發(fā)明的原則及其實際應(yīng)用，選擇并描述了實施例，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員理解本發(fā)明的各種實施例，和適合于設(shè)想的特定用途的各種修改。其意圖在于本發(fā)明的范圍由下面的權(quán)利要求和它的等價物限定。