JP2001237386A

Semiconductor device and method of manufacturing the same

Abstract

[Task] By forming an insulating layer and a semiconductor layer that do not deteriorate the characteristics of the material due to grain boundaries, voids, precipitates of different compositions, etc., and making them less susceptible to the polarization instability of the ferroelectric layer, they can be stored at high speed. A non-volatile memory element with a long holding time is realized.

Solution.A semiconductor material whose resistivity can be significantly changed from an insulator to a semiconductor having a small resistance by doping is formed on a Si substrate by a crystal growth method. A ferroelectric substance can be laminated on this semiconductor / insulator laminated structure, and the size of the depletion layer in the semiconductor layer can be changed by changing the polarization of the ferroelectric substance, and this configuration can be used as a variable resistor. become able to. By connecting this to the gate or source / drain of a normal MOS transistor, it is possible to realize a non-volatile storage element at high speed and having a sufficiently long storage retention time.

JP2001237386A, drawing sheet 1
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6 claims: 1 independent, 5 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】 Si基板上に絶縁層を介して半導体層、次いで強誘電体層が順次積層されており、前記強誘電体層が持つ分極によって前記半導体層の抵抗を変化させることを特徴とする誘電体積層膜。
  2. 2
    【請求項2】 Si基板上に積層された絶縁層および半導体層が結晶性であることを特徴とする請求項1に記載の誘電体積層膜。
  3. 3
    【請求項3】 絶縁層および半導体層が、ドーピング量のみが異なる同じ材料で形成されていることを特徴とする請求項2に記載の誘電体積層膜。
  4. 4
    【請求項4】 絶縁層および半導体層がIII-V族化合物半導体あるいはII-VI族半導体あるいは酸化物半導体であることを特徴とする請求項3に記載の誘電体積層膜。
  5. 5
    【請求項5】 半導体層の膜厚が動作温度におけるその半導体層の最大空乏層厚に対しておよそ0.9倍~1.1倍の範囲にあることを特徴とする請求項4に記載の誘電体積層膜。
  6. 6
    【請求項6】 請求項5記載の誘電体膜と、同じくSi基板上に形成したMOSトランジスタとの組み合わせによって、電源を切った後も入力信号を保持することが可能であることを特徴とする不揮発性記憶素子。
Independent claims6