[发明专利]纳米结构存储器件

权利要求书

1.一种纳米结构存储器件，其特征在于：

形成电流输送沟道的至少一半导体纳米线(3)；

设置在该纳米线(3)的至少一部分的周围的一个或多个壳层(4)；

嵌入到所述一个或多个壳层(4)的纳米尺寸电荷俘获中心(10)，其中存储在该电荷俘获中心(10)的一个或多个中的电荷量的变化改变该纳米线(3)的导电性；以及

至少第一栅电极(14)，设置在所述一个或多个壳层(4)的至少一部分的周围以便控制存储在所述栅电极(14)之下的所述电荷俘获中心(10)内的电荷量。

2.如权利要求1所述的纳米结构存储器件，其中电荷俘获中心嵌入到宽带隙半导体材料或绝缘体中。

3.如权利要求1或2所述的纳米结构存储器件，其中电荷俘获中心(10)是半导体纳米晶体。

4.如权利要求1-3中任一项所述的纳米结构存储器件，其中所述一个或多个壳层(4)由具有不同带隙的材料制成以便提供渐变的或有顶峰的能带分布。

5.如权利要求4所述的纳米结构存储器件，其中该渐变/顶峰是单侧的以便于增加进入或离开电荷俘获中心(10)的写入速度。

6.如权利要求4所述的纳米结构存储器件，其中该渐变/顶峰是双侧的以便于增加进入或离开电荷俘获中心(10)的写入速度。

7.如权利要求4-6中任一项所述的纳米结构存储器件，其中该渐变的或有顶峰的能带分布在电荷俘获中心(10)和该纳米线(3)之间和/或在电荷俘获中心(10)和该栅电极(14)之间提供势垒结构。

8.如前述任一项权利要求所述的纳米结构存储器件，其中电荷俘获中心(10)是外延生长的半导体纳米晶体，从液体、气体或真空沉积的金属纳米粒子，或者具有多个电荷陷阱的沉积薄膜。

9.如前述任一项权利要求所述的纳米结构存储器件，其包括多个栅电极(14)，每个设置在纳米线(3)的相应部分的周围以便于控制存储在电荷俘获中心(10)的电荷量。

10.如权利要求9所述的纳米结构存储器件，其中在每个栅电极(14)之下的电荷俘获中心(10)适合成组地或独立地充电，因此纳米线(3)的电阻依赖被栅电极(14)充电的电荷俘获中心(10)的数目逐步地增加/减少。

11.如权利要求9或10所述的纳米结构存储器件，其中通过每个栅电极(14)输送的电荷的数目能够被控制。

12.如前述任一项权利要求所述的纳米结构存储器件，包括在纳米线的每个端部并联连接的一组纳米线(3)，且其中纳米线(3)被一个或多个栅电极(14)独立地栅控，并且每个纳米线(3)贡献读取电流的一个或多个等级。

13.如权利要求1所述的纳米结构存储器件，其中通过场辅助隧道效应输送电荷进入/离开电荷俘获中心(10)。

14.如权利要求1所述的纳米结构存储器件，其中通过来自纳米线(3)的电荷注入输送电荷进入/离开电荷俘获中心(10)。

15.如前述任一项权利要求所述的纳米结构存储器件，其中纳米线(3)自衬底(12)外延生长。

16.如前述任一项权利要求所述的纳米结构存储器件，其中所述一个或多个壳层(4)自纳米线(3)外延生长。

17.如前述任一权利要求所述的纳米结构存储器件，其中纳米线(3)Ⅳ族、Ⅲ-Ⅴ族、或Ⅱ-Ⅵ族半导体材料中的任何一种或者其组合。