公开(公告)号：CN115084268A

公开(公告)日：2022-09-20

申请号：CN202210565204.4

申请日：2022-05-23

Applicant: 北京大学

Inventor： 刘飞 ,  张力公

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/417 ,  H01L29/08

Abstract: 本申请公开了一种冷源结构和冷源结构金属氧化物半导体场效应晶体管，包括：常规金属、冷金属、第一绝缘掩蔽层和源端；常规金属通过冷金属与源端相连，用于连接外加电压，引入电流；冷金属为附着在第一绝缘掩蔽层和源端上的一薄层，用于过滤常规金属引入的电流中的高能量载流子；第一绝缘掩蔽层在常规金属和源端之间，用于隔开常规金属与源端，防止电流中的电子隧穿至源端。通过将常规金属与源端通过第一绝缘掩蔽层分隔，使用冷金属连接被分隔的常规金属和源端，能够过滤亚阈值区域的高能载流子，同时防止电子从常规金属隧穿至源端，使冷源结构失效，冷源结构可使亚阈值电流在亚阈值区的斜率变陡，实现超陡亚阈值摆幅，提升开关性能，降低功耗，不影响晶体管开态。

公开(公告)号：CN116469936A

公开(公告)日：2023-07-21

申请号：CN202310377796.1

申请日：2023-04-10

Applicant: 北京大学

Inventor： 刘飞 ,  张力公

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L29/10

Abstract: 本发明涉及一种基于SOI结构的冷源MOS晶体管及其制备方法，该冷源MOS晶体管的源端为P‑metal‑N结构，该冷源MOS晶体管的制备方法包括：制备SOI硅片；在SOI硅片表面生长SiO2；在需要金属区的位置留下SiO2，刻去其余的SiO2；在刻去SiO2的位置外延生长出本征硅；在本征硅的上表面生长栅氧化层与多晶硅栅；在本征硅的源端和漏端位置进行掺杂，形成P区和两个N区；将SiO2刻除，生长形成金属区。本发明在传统晶体管结构的源端以P‑metal‑N结作为冷源，实现载流子在能量意义上的过滤，实现了超陡亚阈摆幅，大幅提高晶体管的开关性能，降低器件功耗。

公开(公告)号：CN115332436A

公开(公告)日：2022-11-11

申请号：CN202210908773.4

申请日：2022-07-29

Applicant: 北京大学

Inventor： 刘飞 ,  王宇宸 ,  张力公 ,  姚冠文 ,  刘晓彦 ,  康晋锋

IPC: H01L43/08 ,  H01L43/12

Abstract: 本发明提供多铁隧道结器件、自旋阀器件和自旋极化电流的调控方法，其中多铁隧道结器件，包括依次层叠的第一铁磁层、铁电层以及第二铁磁层；其中，第一铁磁层和第二铁磁层采用相同的铁磁性金属材料；第一铁磁层和铁电层之间的界面、第二铁磁层和铁电层之间的界面具有对称结构，多铁隧道结器件用于通过磁电耦合效应实现自旋极化电流的产生与调控。通过上述方式，本发明基于铁磁层和铁电层之间的界面处所产生的磁电耦合效应，通过外部电场改变铁电层极化方向进而调控自旋电流的极化方向，提高了反转自旋隧穿电流极化状态的速度，也降低了调控自旋隧穿电流极化状态的所需的能量，为自旋电子学应用领域带来新的机遇。

公开(公告)号：CN117936590A

公开(公告)日：2024-04-26

申请号：CN202410030098.9

申请日：2024-01-09

Applicant: 北京大学

Inventor： 刘飞 ,  王治江 ,  张力公 ,  刘晓彦 ,  康晋锋

IPC: H01L29/861 ,  H01L29/06 ,  H01L29/36

Abstract: 本发明提供一种基于冷源结构的二极管，涉及集成电路技术领域，包括设置在一侧的冷源结构和设置在另一侧的轻掺杂半导体结构；冷源结构和轻掺杂半导体结构相接触；冷源结构包括N+型重掺杂半导体材料、具有金属性质的材料和P+型重掺杂半导体材料，其中具有金属性质的材料设置在N+型重掺杂半导体材料和P+型重掺杂半导体材料之间；轻掺杂半导体结构包括轻掺杂材料；轻掺杂材料中的材料为p型掺杂半导体材料，本征掺杂半导体材料和n型掺杂半导体材料中的一种。通过上述方式，本发明的二极管够实现理想因子低于1的电流电压特性，实现极低的二极管开启电压，实现极高的整流比，降低二极管的功耗。

公开(公告)号：CN115579400A

公开(公告)日：2023-01-06

申请号：CN202211080236.1

申请日：2022-09-05

Applicant: 北京大学

Inventor： 刘飞 ,  王治江 ,  张力公 ,  刘晓彦 ,  康晋锋

IPC: H01L29/861 ,  H01L29/24 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种基于冷金属的冷源二极管结构。所述冷源二极管结构的一侧为冷金属区域，另一侧为半导体区域，所述冷金属区域和所述半导体区域相接触；所述冷金属区域采用具有冷金属性质的材料。本发明提供的基于冷金属的冷源二极管结构能够实现理想因子低于1的电流电压特性，实现极低的二极管开启电压，降低二极管的功耗。还可以实现很好的负微分电阻效应，可以用来实现多值逻辑，降低电路的复杂度。

公开(公告)号：CN115440882A

公开(公告)日：2022-12-06

申请号：CN202210908734.4

申请日：2022-07-29

Applicant: 北京大学

Inventor： 刘飞 ,  王宇宸 ,  张力公 ,  姚冠文 ,  刘晓彦 ,  康晋锋

IPC: H01L43/08 ,  H01L43/10 ,  G11C11/16 ,  G11C11/22

Abstract: 本发明提供铁电‑磁隧道结器件和新型存储器件的数据读取方法，其中铁电‑磁隧道结器件包括依次层叠的第一铁磁层、铁电层、第二铁磁层、绝缘层和第三铁磁层；其中，第一铁磁层和第二铁磁层采用相同的铁磁性金属材料，第一铁磁层和铁电层的界面与第二铁磁层和铁电层的界面具有对称结构；铁电‑磁隧道结器件通过外部电场控制铁电层的电极化状态翻转实现自旋电流极性变化，从而实现铁电‑磁隧道结器件的高低阻值状态变化。通过上述方式，本发明的器件通过电场控制铁电层的电极化状态翻转实现自旋电流极性变化从而实现器件的高低阻值状态变化，可以实现快速低功耗电写入和无损磁读取操作，是一种具有快速、低功耗等优点的新型存储器件。