三星等計劃利用石墨烯實現(xiàn)“在大面積柔性基板上制造三維存儲器”
利用石墨烯制成存儲單元
美國加州大學和韓國三星電子開發(fā)出了在大面積柔性基板上集成三維層疊型存儲器的基本技術（演講編號：6B-2）。通過在把電荷積聚在絕緣膜上的捕獲型存儲器的溝道上采用石墨烯，在柔性基板上形成了能夠三維層疊的高性能非易失性存儲器。此次，采用石墨烯薄膜的轉印工藝，在SiO2/Si基板上制作了具備石墨烯溝道的存儲單元，發(fā)現(xiàn)能夠確保足夠大的工作窗口。
現(xiàn)已提出的三維存儲器方案，其構造多為在Si基板上三維層疊使用多晶硅溝道的存儲單元。東芝作為后NAND閃存正在開發(fā)的電荷捕獲型三維存儲器“BiCS”就是其中的一例。據三星的開發(fā)小組介紹，東芝的三維存儲器主要存在兩個課題。第一，溝道材料因采用多晶硅，難以充分提高工作速度等性能。第二，因多晶硅的退火處理等要在高溫下進行，在耐熱性差的柔性基板上難以形成。其結果是，目前基板材料只能使用300mm的硅晶圓。
三星的開發(fā)小組表示，在電荷捕獲型存儲器的溝道上采用石墨烯，能夠克服上述問題。首先，石墨烯的載流子遷移率高，因此工作速度高的存儲單元容易實現(xiàn)。其次，通過采用石墨烯的轉印工藝，能夠在250℃以下的低溫下形成存儲單元。因此優(yōu)勢在于，可以采用與平板顯示器（FPD）相似的制造工藝，在大面積柔性基板上制作三維存儲器。
開發(fā)小組此次在SiO2/Si基板上形成了柵極電極采用Ni、溝道采用單層石墨烯、電荷存儲層采用HfO2、溝道絕緣膜采用Al2O3的存儲單元，并評估了其特性。得到的工作窗口寬達9.3V，足以用于非易失性存儲器。（摘自技術在線）
