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公开(公告)号：CN116177483A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310444369.0
申请日：2023-04-24
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，涉及MEMS材料制备，具体为一种基于铌酸锂单晶薄膜外场调控纳米级逻辑门的方法，LN/SiO2/Cr/LN的铌酸锂键合片上，在Single Frequency PFM模式下将针尖输出电压调整为交流电压，利用两次交流极化调控成约90°夹角畴结构，制备“钩型”电畴结构，并基于此设计逻辑“非门”、“或非门”、“与非门”。本发明基于交流电畴调控中出现的两种不同倾角的特性，制备倾角约为90°的“钩型”畴结构，利用纳米级带电畴壁高开关比特性，有效解决了传统的逻辑器件尺寸大、功耗高等问题，制得产物不惧各种恶劣环境，功耗低、开关比高、重复性强，具有稳定性、低能耗、可重复等优点。
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公开(公告)号：CN116177483B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310444369.0
申请日：2023-04-24
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，涉及MEMS材料制备，具体为一种基于铌酸锂单晶薄膜外场调控纳米级逻辑门的方法，LN/SiO2/Cr/LN的铌酸锂键合片上，在Single Frequency PFM模式下将针尖输出电压调整为交流电压，利用两次交流极化调控成约90°夹角畴结构，制备“钩型”电畴结构，并基于此设计逻辑“非门”、“或非门”、“与非门”。本发明基于交流电畴调控中出现的两种不同倾角的特性，制备倾角约为90°的“钩型”畴结构，利用纳米级带电畴壁高开关比特性，有效解决了传统的逻辑器件尺寸大、功耗高等问题，制得产物不惧各种恶劣环境，功耗低、开关比高、重复性强，具有稳定性、低能耗、可重复等优点。
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公开(公告)号：CN115116829B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211036453.0
申请日：2022-08-29
Applicant: 中北大学
IPC: H01L21/027 , H01L41/27 , H01L41/332 , B81C1/00
Abstract: 本发明属于半导体器件加工制造技术领域，公开了一种铌酸锂单晶薄膜畴壁增强力电耦合响应器件的制备方法，利用原子力显微镜在铌酸锂单晶薄膜上施加电压实现电畴翻转，采用光刻工艺在已经实现电畴翻转的铌酸锂薄膜/硅基键合片表面进行对准标记制备并完成金属电极溅射，使用IBE干法刻蚀和RIE工艺实现铌酸锂和二氧化硅层的图形化，最后采用深硅技术刻蚀剩余硅层并封装，完成器件制备。本发明采用铁电材料电畴调控和MEMS微纳加工工艺相结合，制备铌酸锂单晶薄膜力电耦合器件，有效解决传统力电耦合器件力电耦合效率低和功能集成化低等问题，制得器件无铅无毒，使用寿命长，可重复使用，具有对环境友好、稳定性高、灵敏度高和宽温区等优点。
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公开(公告)号：CN116887662B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311139761.0
申请日：2023-09-06
Applicant: 中北大学
IPC: H10N30/30 , H10N30/853 , H10N30/01 , G01H11/08 , G01R29/24
Abstract: 本发明属于半导体器件加工制造技术领域，具体为一种基于传动梁结构的硅基铌酸锂压电振动传感器及制备方法。所述传感器包括Si基底，Si基底表面生长一层SiO2薄膜后与LiNbO3晶片键合后构成Si‑LiNbO3键合片；Si‑LiNbO3键合片经MEMS工艺形成基底边框、中心质量块及四条悬臂传动梁；悬臂传动梁由呈垂直布置的宽梁和窄梁构成，宽梁端部与中心质量块的侧面连接，窄梁端部与基底边框的侧面连接；四条悬臂传动梁规则布置于基底边框和中心质量块之间。本发明设计合理，由于铌酸锂在高温环境下可以保持很好的压电特性，这对于极端环境下的振动信号监测具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN116171095B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310436129.6
申请日：2023-04-23
Applicant: 中北大学
IPC: H10N30/045 , H10N30/853 , B82Y40/00 , B82Y15/00
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，涉及MEMS制备工艺，具体为一种基于铌酸锂单晶薄膜可控交流极化纳米畴调控方法，在铌酸锂单晶表面进行离子注入后溅射一层金属，将其与具有二氧化硅绝缘层的铌酸锂衬底直接键合，接着在退火后剥离损伤层得到单晶铌酸锂薄膜，并利用减薄、抛光等工艺制备光学级的铌酸锂薄膜，最后在制备好的单晶铌酸锂薄膜表面利用Single Frequency PFM模式，将针尖输出电压改为交流电压后在Litho模式下实现纳米电畴的精准调控。本发明基于铌酸锂畴壁倾角单一特性，利用PFM输出交流电压调控纳米级畴结构设计方法，有效解决传统纳米级电畴在制备时出现难调控、不易保持以及高密度畴壁无法精准调控等问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116230811A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310478329.8
申请日：2023-04-28
Applicant: 中北大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/032 , H01L31/113 , B82Y40/00 , G16C60/00 , G06F30/20 , G06F111/14
Abstract: 本发明属于半导体器件加工制造技术领域，具体为一种基于铁电半导体材料的光电响应突触器件制备方法，通过机械剥离制备二维α‑In2Se3纳米片，采用光刻工艺在重掺杂氧化硅片的单面抛光侧表面进行对准标记并完成金属电极的溅射，使用剥离工艺，实现金属电极图形化。将二维α‑In2Se3纳米片转移到重掺杂氧化硅片的单面抛光侧表面极间缝隙处，采用湿法转移石墨烯覆盖于α‑In2Se3纳米片表面，最后使用ALD在器件表面生成Al2O3薄膜层完成封装。本发明提供的基于铁电半导体材料的光电响应突触器件通过光刺激对载流子调节实现α‑In2Se3沟道层的电导控制，制得的器件具有低功耗、低延时、结构简单和感存算一体等优点。
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公开(公告)号：CN116887662A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202311139761.0
申请日：2023-09-06
Applicant: 中北大学
IPC: H10N30/30 , H10N30/853 , H10N30/01 , G01H11/08 , G01R29/24
Abstract: 本发明属于半导体器件加工制造技术领域，具体为一种基于传动梁结构的硅基铌酸锂压电振动传感器及制备方法。所述传感器包括Si基底，Si基底表面生长一层SiO2薄膜后与LiNbO3晶片键合后构成Si‑LiNbO3键合片；Si‑LiNbO3键合片经MEMS工艺形成基底边框、中心质量块及四条悬臂传动梁；悬臂传动梁由呈垂直布置的宽梁和窄梁构成，宽梁端部与中心质量块的侧面连接，窄梁端部与基底边框的侧面连接；四条悬臂传动梁规则布置于基底边框和中心质量块之间。本发明设计合理，由于铌酸锂在高温环境下可以保持很好的压电特性，这对于极端环境下的振动信号监测具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN116230811B
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202310478329.8
申请日：2023-04-28
Applicant: 中北大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/032 , H01L31/113 , B82Y40/00 , G16C60/00 , G06F30/20 , G06F111/14
Abstract: 本发明属于半导体器件加工制造技术领域，具体为一种基于铁电半导体材料的光电响应突触器件制备方法，通过机械剥离制备二维α‑In2Se3纳米片，采用光刻工艺在重掺杂氧化硅片的单面抛光侧表面进行对准标记并完成金属电极的溅射，使用剥离工艺，实现金属电极图形化。将二维α‑In2Se3纳米片转移到重掺杂氧化硅片的单面抛光侧表面极间缝隙处，采用湿法转移石墨烯覆盖于α‑In2Se3纳米片表面，最后使用ALD在器件表面生成Al2O3薄膜层完成封装。本发明提供的基于铁电半导体材料的光电响应突触器件通过光刺激对载流子调节实现α‑In2Se3沟道层的电导控制，制得的器件具有低功耗、低延时、结构简单和感存算一体等优点。
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公开(公告)号：CN116171095A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202310436129.6
申请日：2023-04-23
Applicant: 中北大学
IPC: H10N30/045 , H10N30/853 , B82Y40/00 , B82Y15/00
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，涉及MEMS制备工艺，具体为一种基于铌酸锂单晶薄膜可控交流极化纳米畴调控方法，在铌酸锂单晶表面进行离子注入后溅射一层金属，将其与具有二氧化硅绝缘层的铌酸锂衬底直接键合，接着在退火后剥离损伤层得到单晶铌酸锂薄膜，并利用减薄、抛光等工艺制备光学级的铌酸锂薄膜，最后在制备好的单晶铌酸锂薄膜表面利用Single Frequency PFM模式，将针尖输出电压改为交流电压后在Litho模式下实现纳米电畴的精准调控。本发明基于铌酸锂畴壁倾角单一特性，利用PFM输出交流电压调控纳米级畴结构设计方法，有效解决传统纳米级电畴在制备时出现难调控、不易保持以及高密度畴壁无法精准调控等问题。
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公开(公告)号：CN115116829A
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202211036453.0
申请日：2022-08-29
Applicant: 中北大学
IPC: H01L21/027 , H01L41/27 , H01L41/332 , B81C1/00
Abstract: 本发明属于半导体器件加工制造技术领域，公开了一种铌酸锂单晶薄膜畴壁增强力电耦合响应器件的制备方法，利用原子力显微镜在铌酸锂单晶薄膜上施加电压实现电畴翻转，采用光刻工艺在已经实现电畴翻转的铌酸锂薄膜/硅基键合片表面进行对准标记制备并完成金属电极溅射，使用IBE干法刻蚀和RIE工艺实现铌酸锂和二氧化硅层的图形化，最后采用深硅技术刻蚀剩余硅层并封装，完成器件制备。本发明采用铁电材料电畴调控和MEMS微纳加工工艺相结合，制备铌酸锂单晶薄膜力电耦合器件，有效解决传统力电耦合器件力电耦合效率低和功能集成化低等问题，制得器件无铅无毒，使用寿命长，可重复使用，具有对环境友好、稳定性高、灵敏度高和宽温区等优点。
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