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      以納米顆粒作為電荷俘獲層的雜化電介質(zhì)非易失性存儲(chǔ)器的制作方法

      文檔序號(hào):11136564閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

      技術(shù)特征:

      1.一種用于制造浮柵存儲(chǔ)器件的方法,包括:

      提供襯底;

      將硅顆粒與包括乙醇和過(guò)氧化氫H2O2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的尺寸,硅顆粒包括Si/SiO2核/殼納米結(jié)構(gòu)溶液的1%至10%的重量比,且乙醇與過(guò)氧化氫的體積比在5%至20%的范圍內(nèi);

      在襯底上涂布Si/SiO2核/殼納米結(jié)構(gòu)溶液;

      以60℃至80℃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(jī)/無(wú)機(jī)雜化電介質(zhì)溶液,其中MEMO與ZrPO的體積比在7:3至5:5范圍內(nèi);

      在電荷俘獲層上涂布有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化電介質(zhì)溶液;

      以60℃至150℃范圍內(nèi)的預(yù)干燥溫度預(yù)干燥有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化電介質(zhì)溶液;

      用UV光固化電荷俘獲層上的有機(jī)/無(wú)機(jī)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(jī)/無(wú)機(jī)雜化電介質(zhì)溶液,以形成有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化層;和

      在有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化層上形成柵電極。

      2.一種制備浮柵存儲(chǔ)器件的方法,包括:

      提供襯底;

      將硅顆粒與包括有機(jī)溶劑和過(guò)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(jī)/無(wú)機(jī)雜化電介質(zhì)溶液;

      在電荷俘獲層上涂布有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化電介質(zhì)溶液;

      用UV光固化電荷俘獲層上的有機(jī)-無(wú)機(jī)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(jī)/無(wú)機(jī)雜化電介質(zhì)溶液,以形成有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化層;和

      在有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化層上形成柵電極。

      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中硅顆粒包括30nm的尺寸。

      4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中硅顆粒包括Si/SiO2核/殼納米結(jié)構(gòu)溶液的1%至10%的重量比。

      5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中有機(jī)溶劑是異丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇或丙酮。

      6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中有機(jī)溶劑與H2O2的體積比在5%至20%的范圍內(nèi)。

      7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中MEMO與ZrPO的體積比在7:3至5:5的范圍內(nèi)。

      8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中干燥溫度在60℃至80℃的范圍內(nèi)。

      9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中混合MEMO、ZrPO、MAA和光引發(fā)劑以形成有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化電介質(zhì)溶液的步驟進(jìn)一步包括:

      用鹽酸HCL水解MEMO以形成第一溶液;

      混合ZrPO、MAA和丙醇以形成第二溶液;

      混合第一溶液、第二溶液和水以形成第三溶液;

      將1-羥基環(huán)己基苯基甲酮HCHPK作為光引發(fā)劑添加到第三溶液中;和

      用1-丙醇稀釋具有HCHPK的第三溶液。

      10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中第三溶液包括MEMO:ZrPO:MAA:水為6.5:3.5:3.5:18的摩爾比。

      11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中用浸漬法將Si/SiO2核/殼納米結(jié)構(gòu)溶液涂布在襯底上,并用浸漬法將有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化電介質(zhì)溶液涂布在電荷俘獲層上。

      12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,進(jìn)一步包括在用UV光固化的步驟 之前,以60℃到150℃范圍內(nèi)的預(yù)干燥溫度,預(yù)干燥有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化電介質(zhì)溶液。

      13.一種浮柵存儲(chǔ)器件,包括:

      襯底;

      形成在所述襯底上的電荷俘獲層,其中所述電荷俘獲層包括有機(jī)/無(wú)機(jī)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(jī)/無(wú)機(jī)雜化電介質(zhì)材料內(nèi);

      形成在電荷俘獲層上的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化電介質(zhì)層;和

      形成在有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化層上的柵電極;和

      其中每個(gè)Si/SiO2核/殼納米結(jié)構(gòu)包括被SiO2殼包圍的Si核,該SiO2殼充當(dāng)浮柵存儲(chǔ)器件的隧道層。

      14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的器件,其中Si/SiO2核/殼納米結(jié)構(gòu)包括10nm至50nm的大小尺寸,其中SiO2殼包括3nm至5nm的厚度。

      15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的器件,其中Si/SiO2核/殼納米結(jié)構(gòu)包括30nm的尺寸。

      16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的器件,其中電荷俘獲層包括顆粒密度在1x1010cm-2至1x1012cm-2范圍內(nèi)的Si/SiO2核/殼納米結(jié)構(gòu)。

      17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的器件,其中電荷俘獲層包括在10nm至50nm范圍內(nèi)的厚度。

      18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的器件,其中電荷俘獲層包括單層的Si/SiO2核/殼納米結(jié)構(gòu)。

      19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的器件,其中有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化層由(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、鋯和甲基丙烯酸形成。

      20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的器件,其中有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化層包括在300nm至800nm范圍內(nèi)的厚度。

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