CB934200纳米结构电荷俘获材料及高密度多值存储基础研究副本.docx
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CB934200纳米结构电荷俘获材料及高密度多值存储基础研究副本
项目名称:
纳米结构电荷存储材料及原位TEM基础研究
首席科学家:
张满红中国科学院微电子研究所
起止年限:
2010年1月-2014年8月
依托部门:
中国科学院
一、研究内容
本项目在研究内容的确立上紧密围绕新一代反润湿制备非易失性存储器存储材料和原位TEM中的关键科学问题与技术,以解决国家重大战略需求、获得自主知识产权为宗旨,将关键新材料、器件机理、模型研究、兼容芯片制造工艺的高密度集成、新结构多值存储设计与模拟研究等有机地结合起来,使各方面的研究工作既具有明确的目标,同时又相互紧密联系,形成下一代新型存储器完整的系统研究,为我国在相关领域的可持续发展,参与国际竞争奠定基础。
围绕上述科学问题,本项目将重点开展以下几方面的研究工作:
1)纳米结构电荷存储存储材料
探索满足隧穿、俘获存储及阻挡等多方面功能要求并与下一代存储器技术工艺兼容的纳米结构多层复合栅结构材料体系,获得高可靠的电荷存储存储材料、隧穿介质材料和阻挡层栅介质材料,解决不同材料之间的界面问题及复杂能带匹配问题。
同时为了与复合栅介质兼容,开展与之匹配的金属栅材料的研究。
通过采用新材料,构造隧穿层、电荷存储层和阻挡层之间合理的能带分布,解决栅结构体系与Si沟道材料及金属栅材料的界面问题。
通过研究多层复合栅结构材料中的复杂能带匹配问题构造合理的能带结构,从而提高电荷存储存储的可靠性,并实现复合栅结构材料体系的优化设计。
研究新材料的制备工艺技术、材料与工艺的整合技术、材料的热电机械稳定性问题,并研究多层介质材料的工艺匹配问题及兼容性。
研究阈值电压窗口与俘获层的依赖关系,通过调节俘获层的材料抑制各物理存储点之间的电荷扩散,提高多位存储器的可靠性。
2)电荷转移过程和存储机理
纳米尺度的材料和结构本身的性质、纳米结构间的界面的性质直接决定着器件的性能。
反润湿制备非易失性存储器存储单元中俘获层与隧穿层、栅介质的界面和栅介质与栅电极的界面的结构,特别是缺陷结构直接影响了在界面处的电荷存储,决定了存储器的性能。
然而,纳米尺度材料的结构和性质与同成分的块体材料有显著的差别,且与材料的尺寸、表面状态密切相关,纳米材料和纳米结构个体之间也不尽相同。
通过研究纳米反润湿制备非易失性存储器材料、结构及其与周围介质的界面的结构关系,获得材料结构与器件性能的相互关系。
利用电子能量损失谱等技术研究反润湿制备非易失性存储器材料和结构的电子结构,获得晶体结构与电子结构的关系。
利用高分辨电子显微学和扫描透射电子显微学等研究界面的结构和成分变化,并结合聚焦离子束制样技术和纳米加工技术将器件的性能与微观结构相结合。
发展以电子显微镜为基础的纳米结构的原位表征、加工和性能测量技术,在电子显微镜中对同一个纳米结构进行结构和性能的研究,使结构与性能真正对应。
利用先进的表征和测量手段获得纳米材料、纳米结构、界面结构,从物理层面揭示电荷转移、载流子的输运过程和存储机理,为器件设计和性能改进提供基础。
3)反润湿制备非易失性存储器件理论及模型模拟
通过深入研究量子约束效应、隧穿效应、陷阱对电子的俘获与释放等效应,解决量子效应的准确、高效模拟,解决陷阱辅助隧穿、陷阱俘获与释放的模型与模拟方法等的关键问题;发展能够同时模拟存在热载流子输运、直接隧穿、FN隧穿、缺陷辅助的隧穿、缺陷对电荷的俘获与释放等多种载流子输运机制的模型和模拟方法。
研究反润湿制备非易失性存储器使用过程中出现的电荷和缺陷的再分布以及新增陷阱的特性等一系列影响反润湿制备非易失性存储器的性能和可靠性问题。
建立反润湿制备非易失性存储器存储单元仿真模型,实现纳米尺度下存储单元的关键电学特征与过程的仿真与实验校准,为存储单元的设计提取关键参数和电学模型。
建立能够模拟电荷存储存储器等涉及介质层与半导体的异质界面间载流子输运以及缺陷对电荷的俘获与释放的器件模拟程序。
结合并行计算与数据库技术开展多层次、多维度的模拟手段,发展基于基本物理原理的能够描述小尺寸反润湿制备非易失性存储器件输运特性的器件模拟与优化设计平台。
开展基于新结构、新材料的反润湿制备非易失性存储器件中的特性与优化设计,发展适于高密度存储的新材料、新结构反润湿制备非易失性存储器件的模拟软件。
为新材料、新结构反润湿制备非易失性存储器件在电路中的使用提供设计模型,为发展新一代的反润湿制备非易失性存储器件和电路提供EDA工具。
4)高密度新型多值存储器件及阵列
从新结构单元着手,通过改变存储单元结构,如双层陷阱层、三维存储结构等技术,改善反润湿制备非易失性存储器多值存储器的存储性能。
采取定性分析、模拟验证、参数优化、工艺设计、工艺实现、测试分析等步骤进行研究。
通过采用新材料,构造隧穿层、电荷存储层和阻挡层之间合理的能带分布,提高多值存储特性。
通过增加俘获层的陷阱可以增加最大阈值电压窗口,缓解多级存储各级之间的区分难度。
通过改变陷阱层的材料,抑制多位存储各物理存储点之间的电荷扩散。
构造合理的能带结构,提高多值存储的可靠性。
采用多值存储的新型存储方案后,相应的操作机制需要发生改变,比如多级存储中,为了产生多级的存储状态,给编程时间和编程电压的精确控制带来了难度,通过编程机制的改善可以缓解在这方面带来的压力。
另外多位存储中各位分别编程和擦除过程中,编程擦除位置的不一致也给单元的正确工作带来一定问题,通过改进的操作机制可以解决这些问题。
新型电荷存储多值存储器件及阵列架构设计研究主要包括新材料与器件操作方法、器件结构设计的整合,多位存储器件结构、操作方法及可多位操作的阵列构架,器件的三维集成方法等。
5)电荷存储存储器集成技术
集成技术要综合考虑新材料、新结构带来的存储方案和操作机制的改变及这些改变导致的阵列和电路结构的改变。
在新器件结构方面,基于Hf-Si-O(N)、La-Si-O(N)、Zr-Si-O(N)及高k介质等新材料工程和能带工程研究,探索NAND结构反润湿制备非易失性存储器存储器件的集成制造工艺;而对于存储阵列,基于新操作方法和新器件结构的设计,探索具有多值存储能力的反润湿制备非易失性存储器存储器件和串行阵列结构。
在此基础上,形成整套的闪存存储集成解决方案。
研究针对超高密度存储的新材料的纳米加工方法与工艺集成技术,将新材料和新结构的存储器件与新型操作机制进行结合,形成电荷存储存储器整体方案。
对电荷存储存储的操作方法、器件结构进行研究;基于新操作方法和新器件结构设计实现具有多值存储能力的存储器件和阵列结构;提出工艺实现方案,通过工艺仿真设计、单项工艺试验,探索兼容的工艺集成方法;研制电荷存储存储器存储单元及存储阵列,实现存储器集成电路原型芯片。
发展新一代电荷存储存储器集成技术,包括制造工艺集成、电路设计、在企业生产线上的探索性应用等。
综合考虑材料、器件、工艺集成和电路设计相结合的、适宜大生产的工艺集成方案,建立新型反润湿制备非易失性存储器存储器技术研发与设计平台。
6)新型存储器共性技术和可靠性
存储器件编程串扰、读串扰、耐擦写疲劳特性及数据长期保持特性等可靠性相关问题一直是制约存储器走向实用的关键;随着器件尺寸缩小到32nm以下节点,高k介质材料、多位/多值操作和电荷纵横向泄漏等问题进一步加剧了存储器件可靠性问题的复杂度。
本项目将通过对陷阱电荷的俘获/退俘获特性、使用过程中出现的电荷和缺陷的再分布以及新增陷阱特性、存储器件可靠性退化机理及模型、器件结构、操作和工艺对存储器可靠性的影响等多方面的研究,从存储材料、器件结构设计、工艺优化开发乃至针对高可靠性的电路设计(DFR)等多个层面提升存储器的可靠性。
发展新型存储器的共性技术平台,包括工艺集成、可靠性分析、体系结构设计和验证,各种非挥发性存储器的加工和测试平台以及适用于其它纳米器件的加工和检测表征平台。
在完成本项目的研究目标的同时,为纳米重大研究计划前期部署的新型器件项目未来的集成化提供技术和平台支撑。
二、预期目标
本项目的总体目标:
本项目面向未来计算机与通信等相关产业及国防高技术对新一代高密度存储器件和电路明确的需求背景,抓住新型超高密度电荷存储存储材料和器件正处于产业化前期的机遇,针对未来5-15年电荷存储存储器产业化过程中面临的关键科学问题,从新材料、新结构、模型、器件集成和共性技术等基础层面进行创新研究,将材料生长、新型器件和电路研究等系列工作有机结合,发展新型超高密度电荷存储存储材料和器件结构及未来在高密度存储器中的应用;筛选可与CMOS工艺兼容的新型电荷存储存储材料和器件结构、和操作机理,提出新型多位电荷存储存储器件的系统解决方案,优化其性能;同时在电荷存储存储理论和模拟、新型存储结构、存储可靠性、工艺集成技术等方面开展深入的基础研究,多层次、综合性地解决以上科学问题,为新型超高密度存储集成电路器件的发展提供科学基础,实现移动终端等的海量存储技术的突破,使我国在纳米非挥发性半导体存储领域拥有若干关键核心技术和自主知识产权,为我国存储器产业的可持续发展发展奠定技术基础并培养高水平人才,支撑未来信息系统和信息产业的持续发展,增强我国科学技术的原创能力和国际竞争力。
五年预期目标:
本项目五年的预期目标主要体现在解决纳米结构的电荷存储存储器领域中的关键基础科学问题,开发具有自主知识产权的核心技术。
具体目标包括:
1)通过探索新材料的高效筛选方法,遴选出符合低压高可靠电荷存储应用的超薄高k存储材料及复合功能材料,并获得2-3种满足应用要求的反润湿制备非易失性存储器复合结构材料体系。
2)建立适于纳米尺度反润湿制备非易失性存储器件的模型和模拟软件,为新一代EDA软件的发展奠定基础。
发展的器件模拟软件将面向高k俘获层材料、栅介质材料等多种材料和结构,能够模拟计入量子效应的、涉及介质层与半导体的异质界面间载流子输运以及缺陷对电荷的俘获与释放的器件模拟程序;采用并行计算方法,具有友好的用户界面,便于使用和推广。
3)获得适宜纳米尺度编程擦除操作的新型低压低功耗操作机制及多值反润湿制备非易失性存储器存储器件结构,试制并获得多值反润湿制备非易失性存储器件原型;通过存储器件的编程特性及可靠性研究,探索存储单元的纳米尺度量子效应及损伤形成机理,建立多值反润湿制备非易失性存储器的可靠性模型及寿命评价体系;最终通过理论研究解决材料、器件、工艺及可靠性等系列技术问题,系统优化改善存储器性能;解决多值高密度存储相关的系统构架、灵敏放大读取及错误检测纠错等共性电路设计问题,设计并试制可供器件验证的阵列电路及试验电路。
所研制的新型反润湿制备非易失性存储器存储器操作电压12V以下,存储器可靠性达到104次,数据保持能力达到10年以上。
4)突破1Gbit反润湿制备非易失性存储器存储器测试芯片关键技术,建立新型反润湿制备非易失性存储器技术研发与设计平台,基于新型材料实现新型闪存器件的纳米加工技术和集成技术,开发反润湿制备非易失性存储器工艺模块,解决不同类型模块之间的兼容问题,紧密结合与工艺集成的应用要求,在大生产工艺平台验证其可行性,获得可制造性解决方案,为向大生产量产工艺技术转移奠定基础。
5)发展新型存储器和纳米器件的共性技术平台,包括工艺平台、失效机理分析平台、体系结构设计和验证平台,掌握关键技术的核心IP。
为纳米重大研究计划前期部署的新型器件项目未来的集成化提供技术和平台支撑。
6)在新型反润湿制备非易失性存储器技术中获得创新的研究成果,拥有一批具有自主知识产权的发明专利和核心技术,为10年后我国微电子产业提供发展平台和基础;发表64篇以上的论文,申请50项以上的发明专利。
并培养和建立一支40人左右的具有国际水平的从材料到器件到电路的科研队伍。
三、研究方案
本项目的学术思想是以解决反润湿制备非易失性存储器领域的关键基础科学问题和拥有若干具有自主知识产权的关键核心技术为目标,围绕我国非挥发半导体存储技术发展的重大需求,重点从新材料体系、电荷存储和输运机理、新器件结构、纳米工艺集成、物理模拟、纳米共性技术等方面系统地开展创新研究工作,并将这些工作有机结合,提出并实现与反润湿制备非易失性存储器基础科学问题相关的创新原理和技术解决方案。
从技术途径上,将以本项目承担和参与单位“十五”和“十一五”期间所取得的非挥发性存储器的研究成果为基础,重点开展反润湿制备非易失性存储器纳米存储新材料、新器件及新工艺实用化研究,注重把握国际上该领域的重大科技发展动向,特别是抓住集成电路特征尺寸已进入纳米尺度这一重要发展阶段,处理好总体技术路线可行性和创新性的关系,力求在新型材料、电荷存储与输运机理、新型纳米反润湿制备非易失性存储器件、芯片设计方法、集成方法、测试方法、纳米共性技术等方面探索出新的解决方案。
在项目具体实施过程中我们将强调材料创新、器件结构创新、方法创新、理论创新和针对应用的系统集成创新等的研究过程,主要的创新点和特色包括以下个方面:
(1)新材料研究方面:
本项目中我们将针对反润湿制备非易失性存储器件进一步发展在材料方面所遇到的物理及技术难题积极开展研究,总体方案如下:
选择与Si沟道之间具有较少的界面元素扩散、较低的态密度及较高介电常数的多元氧化物介质材料作为隧穿层介质;设计特定组份的多元氧化物高k介质材料,研究其在高温(低于800oC)退火后发生相分离并析出单元氧化物纳米晶的过程,根据纳米晶的能带结构综合判断其作为电荷存储介质的可行性;研究使用多层具有非晶介质包裹的氧化物纳米晶构造的复合电荷存储介质结构,考察退火温度及退火时间对各层介质微结构的影响、各层介质间的界面微结构以及复合介质层总体电荷存储性质的影响;研究在同一电荷存储层中使用多种具有非晶包裹的不同纳米晶构造的介质材料的可行性;通过不同温度下研究反润湿制备非易失性存储器件的阈值变化来研究器件中所俘获电荷的侧向迁移性质,为理解反润湿制备非易失性存储器件的电荷存储失效机制提供可行的途径;通过研究多元氧化物的介电性质、能带结构、漏电流密度及与栅电极的界面微结构来综合选择阻挡层及栅电极材料。
(2)材料表征和存储机理研究方面:
表征纳米材料、纳米结构及其与周围介质的界面的结构、获得结构与性能的相互关系是本项目的关键之一。
利用电子能量损失谱等技术对单个纳米结构的电子结构进行研究,获得晶体结构与电子结构的关系。
利用高分辨电子显微学和扫描透射电子显微学等研究界面的结构和成分,并结合聚焦离子束制样和纳米加工技术将器件的性能与微观结构相结合。
发展以电子显微镜为基础的纳米结构的原位表征、加工和性能测量技术,在电子显微镜中对同一个纳米结构进行结构和性能的研究,使结构与性能相互对应。
利用原子力显微镜及电场力显微镜在微观尺度上建立表面/界面形貌对电荷转移和俘获的影响。
利用电学测量手段从物理层面揭示载流子的输运过程和存储机理,为器件设计和性能改进提供基础。
(3)模型模拟方面:
将通过深入研究量子约束效应、隧穿效应、陷阱对电子的俘获与释放等效应,解决量子效应的准确、高效模拟,解决陷阱辅助隧穿、陷阱俘获与释放的模型与模拟方法等的关键问题;研究基于载流子隧穿多层势垒的准确、高效算法。
研究陷阱对电荷的俘获与释放过程的机理与物理模型,发展新型的基于电荷的统计算法,发展缺陷辅助隧穿过程的模型与模拟方法。
发展能够同时模拟存在热载流子输运、直接隧穿、FN隧穿、缺陷辅助的隧穿、缺陷对电荷的俘获与释放等多种载流子输运机制的模拟方法和相应程序。
建立能够模拟电荷存储存储器等涉及介质层与半导体的异质界面间载流子输运以及缺陷对电荷的俘获与释放的器件模拟软件。
研究反润湿制备非易失性存储器使用过程中出现的电荷和缺陷的再分布以及新增陷阱的特性等一系列影响反润湿制备非易失性存储器的性能和可靠性的因素。
在物理模型和模拟程序等方面进行创新,并最终将研究成果进行实验验证与校准,并用于实际器件的模拟与优化设计。
(4)电路设计方面:
从电路设计的角度,合理优化芯片系统构架、NAND存储阵列和相应物理布局。
针对存储器新的操作模式和纳米尺度下器件阈值电压分散的问题,采用新的开关操作模式和相应的电路结构以及新的设计方法,减小存储阵列的外围电路面积,提高阵列面积利用率,提高集成密度。
在阵列构架方面,结合NAND架构的高密度集成优势及NROM/SONOS存储器的低工艺成本优势,研究核心存储器件结构及阵列架构,所提出的结构将较现有NAND及NROM技术具有更好的器件缩小能力和更高的集成密度。
(5)器件研究方面:
将器件物理、新材料、新结构与新型工艺集成方案相结合,实现器件性能上的突破是本项目中器件研究的特色。
本项目研究将同时考虑材料和结构以及基础物理理论(如隧穿、量子效应等),从器件的根本机制上得到突破,研究新型的存储器件。
高度重视反润湿制备非易失性存储器件的可靠性研究,从存储器可靠性物理本质和退化机制的研究出发,从存储材料、器件结构设计、工艺优化开发及针对高可靠性的电路设计(DFR)等多个层面提升反润湿制备非易失性存储器的可靠性,这也是本项目在器件研究方面的一大特色。
在多值存储方面,本项目提出的两位及多电平相结合的技术路线是目前唯一可实现4位存储的技术方案。
(6)集成技术方面:
将新材料体系和新器件结构、纳米工艺集成技术、测试技术及理论模拟等方面的研究工作有机结合,是本项目反润湿制备非易失性存储器系统集成技术研究的特色。
一方面围绕反润湿制备非易失性存储器芯片研制所需的关键技术展开,重点解决由于新材料、新工艺的引入所带来的设备与工艺条件的兼容、交叉玷污的有效避免、器件参数的相互匹配、以及工艺流程的特殊设计等关键集成技术;另一方面为新材料、新结构、新工艺在反润湿制备非易失性存储器方面的应用与集成以及为其它纳米器件的加工和集成建立纳米共性技术平台。
可行性:
本项目的申报单位与主体承担单位是中国科学院微电子研究所,其它承担单位有北京大学、南京大学、中国科学院物理研究所,这些单位集中了我国在电荷存储存储器技术研究中有关材料、器件、工艺以及理论研究等方面的优势力量,而且已经具备了较好的研究基础。
这些单位同时也具有长期良好合作的基础,为确保上述科学问题的深入研究和技术难点的顺利突破创造了有利条件。
本项目的主要承担单位前期已经开展了“纳米尺度硅基集成电路中新材料的基础研究”和“纳米晶浮栅存储器存储材料及关键技术”的研究,通过这些课题的研究,本项目承担单位已经在新型电荷存储材料和栅结构材料、新型存储单元结构、工艺集成方案、相关理论研究、测试技术等方面取得了多项创新性成果,为本项目开展高密度、低功耗纳米尺度反润湿制备非易失性存储器件和电路研究奠定了坚实的基础,本项目将进一步在新材料与机理研究、新结构与设计研究、集成技术及新工艺实用化方面做出创新的工作。
另外上述这些单位还与国内外许多相关的研究机构及大公司如中芯国际、宏力等进行密切的合作,国家重大专项“极大规模集成电路成套设备和工艺”拟建立的“22nm集成电路工艺先导线”依托在中国科学院微电子研究所,为开展纳米尺度反润湿制备非易失性存储器技术的研发和后续的生产线转移奠定了基础。
同时研究团队与本领域的知名学者教授建立了长期良好的合作关系,这进一步确保我们能够及时把握国际上最新的研究动态,使我们的研究工作始终保持在国际前沿。
因此通过5年的研究必将大大提高我国在电荷存储存储技术基础研究领域的整体发展水平。
本项目承担单位拥有大量高水平的先进电子束光刻、刻蚀、纳米材料制备、离子注入、分析测试、器件与电路模拟、集成电路设计EDA工具等方面的软硬件设备,完全能够满足本项目各项研究工作的需要。
上述研究基础和具备的研究条件为本项目的顺利开展提供了有力的保证。
课题设置:
本项目共设立4个课题,针对反润湿制备非易失性存储器持续发展所面临的关键科学与技术问题进行部署,并以反润湿制备非易失性存储器芯片开发与应用研究作为牵引,把新材料体系、电荷存储和输运机理、新器件结构、电路设计、纳米工艺集成以及模型模拟等方面的研究有机地结合起来,组成了产、学、研紧密结合的研究队伍,形成反润湿制备非易失性存储器从基础研究到应用基础研究到应用开发较为完整的研究体系。
本项目具有基础研究和应用探索研究相结合的特点,并通过课题设置得以体现。
在基础研究方面,安排了三个基础理论强、有技术特色的研究团队,拟设立三个课题:
研究满足特定功能要求和工业应用要求的反润湿制备非易失性存储器材料体系的设计及工作机理,研究基于新材料的多值存储器件(课题1:
纳米结构的反润湿制备非易失性存储器存储材料和多值存储器件研究);在此基础上,采用微观原位分析手段探索反润湿制备非易失性存储器材料结构与性能的关系,深入研究电荷捕获机理和存储机制,从物理层面揭示电输运过程对存储性能的影响(课题2:
反润湿制备非易失性存储器存储材料的表征方法和性能研究);研究原位TEM的机理和操作模式的物理问题及相应的器件/阵列/电路设计方法,研究纳米尺度下受到多种物理效应和工艺因素影响的反润湿制备非易失性存储器存储过程的物理机制、器件模型和失效机制的相关理论(课题3:
纳米尺度反润湿制备非易失性存储器存储电路设计及模型模拟研究)。
在反润湿制备非易失性存储器技术应用探索方面,重点研究反润湿制备非易失性存储器芯片集成技术,包括各种关键工艺间的兼容匹配和集成及互相影响的基础问题,综合考虑材料、器件、工艺集成和电路设计相结合的、适宜大生产的工艺集成方案,建立相对完善的新型反润湿制备非易失性存储器存储器技术开发平台,获得可制造性解决方案,在企业生产线上研制出新型反润湿制备非易失性存储器存储器件及存储器验证芯片,发展新型存储器的共性技术平台,包括工艺、失效机理分析、体系结构设计和验证,为纳米重大研究计划前期部署的新型器件项目未来的集成化提供技术和平台支撑(课题4:
反润湿制备非易失性存储器存储芯片集成技术研究)。
在各个课题之间将充分发挥各自的优势、相互之间优势互补、协调配合,最大限度把研究特色发挥出来,推动整个项目的顺利开展。
整个项目的组织具有以下几个特点:
(1)新材料与应用基础理论研究的结合:
课题1是对反润湿制备非易失性存储器新型材料基础问题的研究,课题2是对反润湿制备非易失性存储器存储材料的输运过程的微观物理本质基础问题的研究,课题3是对反润湿制备非易失性存储器电路设计和模型模拟基础问题的研究,课题1为整个项目提供材料基础,课题2是课题1中优选的新材料的微观结构的进一步表征和输运物理本质的深入研究,课题3将为整个项目提供设计和理论基础,课题1、2、3的成果将为课题4提供重要技术保障。
(2)设计与集成制备工艺研究的结合:
把反润湿制备非易失性存储器存储单元与电路的模拟、设计、集成工艺、测试始终作为一个整体,互相促进,循环改进,最终实现反润湿制备非易失性存储器电路实际应用。
同时,每个环节都有各自的创新性工作,环节之间也有集成创新的概念:
课题1与课题2、课题2与课题3、课题1、2、3与课题4是密切配合、互相促进与共同发展的关系。
(3)创新性的思路与实验验证相结合:
好的思想要通过实验来验证,在这方面课题2、3与课题1的互补性特别强;反润湿制备非易失性存储器电路研制要与新机理、新材料、新设计、新工艺结合,这样才能体现集成创新与自主知识产权。
总之本项目将新材料体系和新器件结构、关键工艺及其集成技术、电路研制及理论模拟等方面研究工作有机结合,在项目实施的过程中,各课题之间彼此密切相关,缺一不可,只有在各个层次上都有所突破,才能实现相互促进提升,使本项目的总体研究目标最终得以实现。
本项目拟设立的4个研究课题具体情况如下:
1、纳米结构的反润湿制备非易失性存储器存储材料和多值存储器件研究
针对下一代电荷存储存储技术要求具有更高的编程效率和保持特性、更低的操作电压、以及尺寸可进一步缩小等优点,寻找和优化高性能的新型电荷存储层材料、隧穿层介质材料、阻挡层介质材料及栅电极材料,研究反润湿制备非易失性存储器中各种材料间的结构及参数优化,尤其是采用新型材料体系后所带来的界面问题及能带匹配问题。
新材料的多值存储特性及多值存储机理也是存储材料研究的一个重要
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