纳米加工与新型半导体器件研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

位置：立项数据库 > 立项详情页

纳米加工与新型半导体器件研究

项目名称：纳米加工与新型半导体器件研究
项目类别：国家杰出青年科学基金
批准号：60825403
申请代码：F0402
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2009-01-01-2012-12-31

项目负责人：刘明
负责人职称：研究员
依托单位：中国科学院微电子研究所
批准年度：2008

中文摘要：

申请者长期致力于纳米加工及新型纳米电子器件的研究。作为负责人承担了多项国家973、863和基金项目。获得国家发明二等奖两次（2005、2007），发表学术论文150余篇，获得/申请专利82项。是国内开展纳米加工方法和工艺研究的先导者；国际上第三个研制成功256位分子存储器（国际上首先采用软X射线曝光技术实现）；研制成功库仑岛的最小尺寸为10nm的SOI基单电子器件；以及室温峰谷比高达13.98的GaAs基共振隧穿器件，是同类材料所见报导的最好结果；提出利用金属掺杂提高阻变存储器（RRAM）性能和一致性的方法，这是国际上最早提出此概念的两个小组之一，并且得到国际研究热点的跟踪；国内首次制备了Cu/ZrO2:Cu/Pt材料结构的8×8交叉阵列，最高存储密度达到277.78Mb/cm2；负责了新型存储器的863重点项目，将实验室成果推向企业，对提升我国微电子行业自主创新能力有重要意义。

中文主题词：纳米加工；纳米光学器件；有机电子器件；纳米晶浮栅存储器；阻变存储器

英文摘要：

nanofabrication；nano optical devices；organic devices；nanocrystal floating gate memo；resistive switching memory (RR

英文主题词： nanofabrication；nano optical devices；organic devices；nanocrystal floating gate memo；resistive switching memory (RR

结论摘要：

随着器件尺寸进入纳米尺度，传统的半导体器件物理原理和加工工艺已不能满足需要，必须对电路和器件的结构、工作原理、加工技术进行革命性的变革，以建立适于纳米尺度的、可实现大规模集成的电子器件物理基础和集成加工工艺。寻求区别于传统半导体晶体管原理的新概念、新原理器件，是作为“后微电子时代”基础的纳米电子学的主要目标。目前国际国内在纳米电子学领域的研究大多集中于材料及分立器件原理本身的探索，但未来纳米器件进入应用的前提和目标必然是比现有微电子器件具有更大的集成规模和强大功能，因此纳米器件集成将成为纳米电子学领域的一个核心内容。本项目针对纳米加工技术及其在纳米器件中的应用进行了系统的研究，在复杂图形高效处理、自支撑薄膜的高高宽比金属纳米结构的制作、无损伤纳米图形转移取得技术创新，实现了国家重大工程急需的纳米光学器件的小批量生产，实现了有机集成电路核心单元反相器、振荡器、译码器、与非逻辑电路等的集成。通过材料优化、关键加工技术、集成技术、宏力8寸生产线验证等研究，首次实现了纳米晶浮栅存储器单元的可制造性验证。实现了稳定的存储单元制备工艺流程，并得到良好的存储性能。结合存储单元流片测试结果，开展了8Mb纳米晶浮栅存储器电路设计和流片工作，研发成功8Mb纳米晶存储器芯片，形成了具有自主IP的嵌入式存储器技术。在阻变存储器的机理、多值存储、操作方法、可靠性、自整流等方面开展了深入的研究。提出了多种新型阻变存储材料与器件新结构，解决了阻变存储器产率低、参数离散性大等关键问题，获得多种具有优越存储性能的阻变存储器件。发展了新型存储器件的TEM原位表征手段，在国际上首次获得细丝形成和破灭的动态过程。提出的掺杂改性等新方法受到国际热点的跟踪。和VSEA、Adesto等公司开展了合作。本项目已在国际期刊和国际会议上发表论文107篇，其中SCI收录61篇，包括IEEE Electron Devices Letters 14篇，IEEE Transactions on Electron Devices 2篇，Advanced Materials 2篇，ACS Nano 1篇，Applied Physics Letters 5篇，Nanotechnology 4篇。获得授权国家发明专利39项，受理发明专利107项。2010年获得北京市科技进步一等奖。

成果综合统计