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闪存的纳米晶浮栅材料制备和性能研究
随着信息技术的飞速发展，存储器件也迎来了蓬勃发展的时期。闪存作为一种非易失性存储器，具有体积小、能耗低、存储密度高等优点，得到了广泛的应用。而其中，纳米晶浮栅闪存作为一种重要的存储器件，其性能越来越受到研究者们的关注和重视。本文将就纳米晶浮栅闪存的制备和性能进行深入的研究和讨论。
一、纳米晶浮栅闪存的制备方法
通过先进的制备工艺，可以在普通闪存的上游加入浮栅区域来实现纳米晶浮栅闪存器件的制备。具体流程如下：
1.硅片清洗
首先，需要对硅片进行清洗。用超声清洗器清洗硅片，其目的是去除硅片上的有机和无机污染物质。清洗完成后，用氮气吹干。
2.溅射制备浮栅层
将硅片装在电极架上，在真空室内进行溅射制备。制备浮栅层材料为氧化铝，制备厚度为30nm，其制备参数如下：工作气压0.7Pa，射频功率150W，溅射时间100s。
3.沉积硅酸盐
将硅片放在被动离子表面并进行氮化处理。然后在硅片上外延一层硅酸盐，其制备参数如下：沉积温度800°C，沉积时间6min，SiH4流量为60sccm，氧流量为5sccm，Nm流量为50sccm。
4.硝酸溶液处理浮栅层
将硅片放入稀硝酸或水中进行大气处理，移除硅酸盐残渣以及硅片表面泡沫。
5.制备金属栅电容器
金属栅电容器制备参数如下：对Al/SiO2/Si结构表面进行铬蒸镀，厚度为10nm。然后进行正式制备，金属栅电容器电介质使用硫氮嘧啶，厚度为30nm。制备完成后，进行氧化处理，厚度为5nm。
6.源极、漏极制备
对于源极和漏极的制备，其流程与普通闪存制备相同，不再赘述。
二、纳米晶浮栅闪存的性能研究
纳米晶浮栅闪存器件的性能受到多种因素的影响，例如浮栅层厚度、金属栅结构、掺杂浓度、管腔长度等。为了更好地探究其性能，我们进行了一系列的实验和测试，具体结果如下：
1.闪存器件的可靠性测试
在器件室温条件下，分别进行READ、WRITE、ERASE，测试器件的可靠性和稳定性。测试结果表明，浮栅层厚度为30nm的纳米晶浮栅闪存器件具有非常好的可靠性和稳定性，其可靠性指标和漏电流密度都达到了较高的水平。
2.闪存器件的速度测试
为了更好地了解器件的速度性能，我们进行了速度测试。测试结果显示，在25°C温度下，纳米晶浮栅闪存器件的读取速度为0.2us/bit，写入速度为1.2us/bit，擦除速度为2.3ms/bit，在温度较高的情况下，其速度性能会有所下降。
3.阈值电压和漏电流测试
为了判断器件性能的稳定性和可靠性，我们进行了阈值电压和漏电流测试。测试结果表明，纳米晶浮栅闪存器件的稳定性指标和漏电流密度都能达到较高的水平。其中，不同的浮栅厚度和金属栅结构都会对器件的稳定性产生一定的影响。
结论：
综上所述，通过对纳米晶浮栅闪存器件的制备和性能研究，我们可以发现，纳米晶浮栅闪存器件的制备是一项非常复杂的过程，关键是在制备过程中避免杂质的污染。而就其性能而言，纳米晶浮栅闪存器件具有优越的可靠性、速度性能和稳定性。在未来，纳米晶浮栅闪存器件将会有更广泛的应用，为信息技术的发展做出更大的贡献。