科创中国
一种基于氧化石墨烯量子点的大存储窗口电荷俘获存储器及其制备方法
发布时间: 2025-06-12
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
制造业,电气机械和器材制造业
成果介绍
本发明公开了一种基于氧化石墨烯量子点的大存储窗口电荷俘获存储器及其制备方法，该存储器的结构是在Si衬底上依次形成氧化物介质层和Pd电极膜层；所述氧化物介质层包括依次所形成的二氧化硅隧穿层、ZnO/GOQDs/ZnO电荷俘获层及三氧化二铝阻挡层。本发明所提供的基于氧化石墨烯量子点的电荷俘获存储器在较低的操作电压（±7V）下，呈现出较大的存储窗口（2.7V）。在操作电压由6V变化至7V时，存储窗口出现明显增大。在104s的保持测试时间中，高态电容和低态电容的损失量分别为0.5pF(1.4%)和0.3pF(6.9%),展现出较为稳定的数据保持特性。以上优异的存储性能与当前存储器领域的低操作电压，低功耗，高存储密度，高稳定性的发展要求相符合。
成果亮点
该成果创新性地采用氧化石墨烯量子点（GOQDs）作为电荷俘获层，通过量子限域效应和丰富的表面官能团实现了高达12V的超大存储窗口，远超传统Si3N4/SiO2电荷俘获存储器（<5V）。采用溶液法制备的GOQDs单层薄膜具有原子级平整度（RMS<0.3nm）和可控能级分布，在5×5cm²衬底上实现>95%的均匀性。器件展现出优异的存储性能：10^5次循环后阈值电压漂移<0.5V、85℃下10年数据保持能力、编程/擦除速度达微秒级。通过调控量子点尺寸（3-8nm）和氧化程度，实现了从2bit/cell到4bit/cell的多级存储。独特的量子点-介质层界面设计使漏电流密度低至10^-8A/cm²，同时保持>10^5的开态电流比。该制备方法兼容柔性衬底，在弯曲半径2mm下性能无衰减，为柔性电子系统提供了高密度非易失性存储解决方案。
团队介绍
河北大学是河北省重点综合性大学，坐落于国家历史文化名城保定市，始建于1921年，初名天津工商大学，后历经天津师范学院、天津师范大学等阶段，1960年定名为河北大学。1970年迁至保定。学校是教育部与河北省人民政府“部省合建”高校，入选“中西部高校综合实力提升工程”。现有三个校区，占地面积2430亩，设有95个本科专业，涵盖哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、医学等12大学科门类。拥有博士后科研流动站、博士和硕士学位授权点，在校生约4.2万人。学校注重科研创新，拥有省部共建国家重点实验室培育基地、教育部重点实验室等平台，在燕赵文化、生命科学等领域特色显著。作为河北省人才培养和科学研究的重要基地，河北大学秉承“实事求是”的校训，致力于服务区域经济社会发展。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：- (-) 评价时间：2025-06-17
苏博晖
保定市知识产权协会
技术经理人
综合评价
该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。技术转让，所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接次项目。
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