(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電荷トラップ材料を含む層を備えた、メモリデバイスであって、
少なくとも１つの該電荷トラップ材料が、オーバーコート層を含む核及び外層を含み、
該オーバーコート層がＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＶ−ＶＩ族化合物、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−ＩＶＶＩ族化合物、及びＩＩ−ＩＶ−Ｖ族化合物から選択される半導体材料を含み、
該電荷トラップ材料が外層のない核の層に比較して、該層内の横方向導電率を低減するように選択され、５０％未満の粒径分散性を有するメモリデバイス。
【請求項２】
複数の電荷トラップ材料を含む層を備えた、メモリデバイスであって、
該電荷トラップ材料の各々が、オーバーコート層を含む核と堆積時に層を形成するように選択された外層とを有し、
該オーバーコート層が、ＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＶ−ＶＩ族化合物、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族化合物、及びＩＩ−ＩＶ−Ｖ族化合物から選択される半導体材料を含み、
該電荷トラップ材料の各々が、外層のない核の層に比較して、該層内の横方向導電率を低減するように選択された、メモリデバイス。
【請求項３】
複数の電荷トラップ材料の層を備え、該電荷トラップ材料の各々が、オーバーコート層を含む核及び外層を含み、該オーバーコート層は２元または３元の半導体材料を含み、かつ該電荷トラップ材料の各々が、外層のない核の層に比較して、該層内の横方向導電率を低減するように選択された、メモリデバイス。
【請求項４】
絶縁体と、該絶縁体の上に電荷トラップ材料層と、該電荷トラップ材料層の上に形成された有機上部ゲート層とを含むフローティングゲートトランジスタを備えた、メモリデバイスであって、
該電荷トラップ材料の各々が、オーバーコート層を含む核及び外層を含み、
該オーバーコート層がＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＶ−ＶＩ族化合物、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−ＩＶＶＩ族化合物、及びＩＩ−ＩＶ−Ｖ族化合物から選択される半導体材料を含み、
該電荷トラップ材料が外層のない核の層に比較して、該層内の横方向導電率を低減するように選択された、メモリデバイス。
【請求項５】
電荷トラップ材料の二以上の組成またはサイズ分布を含む層を備えた、メモリデバイスであって、
該電荷トラップ材料の各々が、オーバーコート層を含む核及び外層を含み、
該オーバーコート層がＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＶ−ＶＩ族化合物、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−ＩＶＶＩ族化合物、及びＩＩ−ＩＶ−Ｖ族化合物から選択される半導体材料を含み、
該電荷トラップ材料が外層のない核の層に比較して、該層内の横方向導電率を低減するように選択された、メモリデバイス。
【請求項６】
前記電荷トラップ材料が有機電荷トラップ部分を含む、請求項１から５のいずれか１項記載のデバイス。
【請求項７】
前記電荷トラップ材料が無機核を含む、請求項１から５のいずれか１項記載のデバイス。
【請求項８】
前記核が半導体ナノ結晶を含む、請求項１から５のいずれか１項記載のデバイス。
【請求項９】
前記核が金属ナノ粒子を含む、請求項２、３、及び７のいずれか１項記載のデバイス。
【請求項１０】
前記金属ナノ粒子が金ナノ粒子、又はコバルトナノ粒子である、請求項９記載のデバイス。
【請求項１１】
前記核が金属錯体を含む、請求項２、３、及び７のいずれか１項記載のデバイス。
【請求項１２】
前記金属錯体が酸化鉄である、請求項１１記載のデバイス。
【請求項１３】
前記デバイスが、マトリックス材料と、該マトリックス材料から相分離した複数の電荷トラップ材料とを含む、請求項１から５のいずれか１項記載のデバイス。
【請求項１４】
前記マトリックス材料が有機材料である、請求項１３記載のデバイス。
【請求項１５】
前記電荷トラップ材料が、１０12から１０13個／ｃｍ2の範囲の粒子密度を有する、請求項１から５のいずれか１項記載のデバイス。
【請求項１６】
前記電荷トラップ材料が周囲配位子殻を有する、請求項１５項記載のデバイス。
【請求項１７】
前記半導体ナノ結晶が、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＧａＳｅ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＴｌＮ、ＴｌＰ、ＴｌＡｓ、ＴｌＳｂ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ又はＰｂＴｅを含む、請求項８記載のデバイス。
【請求項１８】
オーバーコート層を含む複数の核の上に外層のないナノ粒子の層に比較して複数のナノ粒子の層内の横方向導電率を低減するように選択された、外層を形成すること、
ここで、該オーバーコート層がＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＶ−ＶＩ族化合物、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族化合物、及びＩＩ−ＩＶ−Ｖ族化合物から選択される半導体材料を含むようにすること；及び、
メモリデバイスの活性層を形成するように表面上に該複数の核を堆積することを含む、請求項１から１７のいずれか１項記載のメモリデバイスの製造方法。
【請求項１９】
表面上に前記複数の核を堆積することが、スピンコーティングを含む、請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権の主張）
本明細書は、参照により全体が組み込まれる米国特許出願第６０／５０８，２７２号、出願２００３年１０月６日に優先権を主張している。
【０００２】
（米国政府の資金援助を受けた研究開発）
本発明は米国科学財団から契約書第ＤＭＲ−９４００３３４号のもとに政府の資金援助で実施された。政府が本発明に一定の権利を有することがある。
【０００３】
本発明は不揮発性メモリデバイスに関する。
【背景技術】
【０００４】
(背景)
不揮発性メモリは、ますます増えつつある携帯製品の部品である。不揮発性フローティングゲートメモリデバイスは、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）のゲートを含むことができる。電界効果トランジスタのメモリ動作は、デバイスの活性部分を形成するために使用される材料の電荷蓄積によって決まる。これらのフローティングゲートメモリデバイスでは、デバイスの活性部分の材料が、ＭＯＳＦＥＴのゲート酸化物内に位置して電荷蓄積素子として働く。材料中に電荷を注入するとチャネルから通り抜け、それによってトランジスタの閾値電圧が変わることになる。一般に、書込み／読出し／消去サイクルは、チャネルから材料中に注入電荷によって書込まれた情報を含み、読出しは閾値下電流−電圧特性を測定することにより、また消去は粒子から電荷をチャネル中に取り除くことによる。不揮発性メモリデバイスの性能は一部、デバイスの活性部分の構成によって決まる。
【０００５】
(要旨)
一態様では、メモリデバイスは複数の電荷トラップ材料を有する層を含む。複数の電荷トラップ材料は、５０％未満の粒径分散性を有する。粒径分散性は、３０％未満、２０％未満、または１０％未満でもよい。
他の態様では、メモリデバイスは、複数の電荷トラップ材料を有する層を含む。電荷トラップ材料のそれぞれが核と堆積時に層を形成するように選択された外層とを有する。
【０００６】
他の態様では、メモリデバイスは、複数の電荷トラップ材料の層を含む。電荷トラップ材料のそれぞれは、外層のない核の層に比べて、層内の横方向導電率を低減するように選択されてよい。
他の態様では、メモリデバイスは、絶縁体と、その絶縁体の上に電荷トラップ材料層と、電荷トラップ材料層の上に形成された有機上部ゲート層とを含むフローティングゲートトランジスタを備える。
【０００７】
他の態様では、メモリデバイスは、電荷トラップ材料の複数の組成またはサイズ分布を含む層を備える。
他の態様では、メモリデバイスの製造方法は、基板上に、５０％未満の粒径分散性を有する複数の電荷トラップ材料を有する層を形成すること、および、メモリデバイスの活性層を形成するようにその層に近接して電気接点を形成することを含む。
【０００８】
他の態様では、メモリデバイスの製造方法は、堆積上にその層を形成するように、あるいは複数の核の上に外層のないナノ粒子の層に比べて、複数のナノ粒子の層内の横方向導電率を低減するように選択された外層を形成すること、および、メモリデバイスの活性層を形成するように表面上に複数の核を堆積することを含む。その方法は、複数の核を形成するためにＭ源とＸドナーの組合せを含むことができる。
【０００９】
他の態様では、メモリデバイスの形成方法は、互いに混合しないマトリックス材料および活性材料を選択すること、コーティング溶液を形成するために溶媒中にマトリックス材料およびナノ粒子を溶解すること、および、デバイスの活性層を形成するようにコーティング溶液を基板にコートすることを含む。コーティング溶液の基板コーティングはスピンコートを含むことができる。
ある実施態様では、電荷トラップ材料が有機電荷トラップ部分を含むことができる。他の実施態様では、電荷トラップ材料が無機核を含むことができる。
【００１０】
その核はナノ粒子を含むことができる。そのナノ粒子は半導体ナノ結晶（すなわち量子ドット、ＱＤ）を含むことができる。ある実施態様では、そのデバイスは、マトリックス材料およびマトリックス材料から相分離された複数のナノ粒子を含むことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
デバイス内で、ナノ粒子は基板上に層、たとえば単一分子層を形成することができる。その単一分子層は、米国特許出願第１０／４００，９０７号（２００３年３月２８日出願）、に記載された方法または改変方法によって形成することができ、参照によりその全体が組み込まれる。そのメモリデバイスはフローティングゲート電界効果トランジスタを含むことができる。その核は半導体材料、たとえば２元または３元の半導体材料であってよい。各ナノ粒子の外層は層内の横方向の電導を制限または低減することで、それぞれの核を電気的に分離することができる。この構造は、一般のスタックゲート不揮発性メモリデバイスに相当するプログラム／消去特性と、優れた読出し／消去サイクル性能と、薄膜、低電位ゲートまたはトンネル酸化膜ベースメモリデバイスと比較して改善された長時間不揮発性とを有する不揮発性メモリデバイスを作製できる。ナノ粒子は核と外層の間のオーバーコートを含むことができる。オーバーコートは半導体材料でもよい。
ナノ粒子はその層内に最密に詰められてよい。その層は、１０１２から１０１３個／ｃｍ２の範囲の粒子密度を有することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
有機層および活性層は単一段階で調製可能なので、そのメモリデバイスは簡単な、低コストのデバイス製作でよい。活性層の導電率が調整されて、デバイスの保持特性を改善することができる。デバイスの構造はより薄い構造を用いることが可能である。
１つまたは複数の実施形態の詳細が、以下の記述の中で説明される。他の特徴、目的および利点が以下の説明および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
(詳細な説明)
メモリデバイスは、室温実装可能なメモリ素子を含むことができる。メモリ素子は、有機材料、ＩＩＩ−Ｖ、およびシリコンエレクトロニクスまでも含む多数の電子技術基盤中で使用することができる。メモリ素子は、選択的な外層を有するナノ粒子などの選択可能な横方向導電率を有する電荷トラップ材料層を含む不揮発性メモリデバイスであってよい。メモリ素子はハイブリッド（有機／無機デバイスを形成するために室温手法を用いて製造できる。
【００１４】
メモリ素子はチップスケールのメモリセル配列であってよい。チップスケールメモリセル配列は、ナノ粒子単一分子層の電荷トラップ特性を使用することによって形成されてよい。個別メモリセル構成は、ナノ粒子がフローティングゲートをその中で形成する電界効果トランジスタ構造を含む。その構造の例が図１に示されている。このデバイスは、他の材料に基づく他のデバイスと類似であるがこれらのデバイスを凌ぐ多くの利点を有している。他のデバイスの例は、たとえば、S. Tiwariらの論文「ナノ結晶記憶装置を有するシリコン中の揮発および不揮発メモリ」(IEDM 95-521 (1995))およびJ. De Blauweの論文「ナノ粒子不揮発性メモリデバイス」(IEEE Trans. Nanotechnology 1, 72 (2002))に記載されており、これらはいずれも参照によりその全体が組み込まれる。このデバイスでは、フローティングゲートはその外部回路から電気的に絶縁されていてよく、ゲートがナノ粒子を含む層内に電荷をトラップすることを可能にしている。フローティングゲートにトラップされる電荷は有機薄膜を通して上部ゲート接点から注入によって供給されてよい。荷電したフローティングゲートは、半導体上のソースドレインチャネルを通るキャリア移動度を変調することができ、その結果がメモリセルのオン／オフ状態として説明される。
【００１５】
このデバイスの記憶保持時間は、ナノ粒子の電荷トラップ特性およびナノ粒子を含む層内の横方向の電導によっても決まる。たとえば、一般のフローティングゲートトランジスタメモリセルでは、絶縁された金属層が、フローティングゲート電極として使用される。しかしそのようなデバイスの製造では絶縁層の欠陥位置や接点端部で寄生の電荷漏洩経路を生じる。この問題は、セルの微細化と共に大きさが増加し、現在、金属フローティングゲートを用いる一般的なセルでの最小酸化膜厚を９〜１１ｎｍに制限させている。たとえば、J. De Blauweの論文「ナノ粒子不揮発性メモリデバイス」(IEEE Trans. Nanotechnology 1, 72 (2002))を参照されたい。好都合なことに、ナノ粒子フローティングゲートは、横方向導電率が悪いことが有利にはたらくことがあり、電荷漏洩を阻止し、したがって、ナノ粒子メモリの記憶保持時間を延ばすことが可能である。ある特定の状況では、酸化物中の欠陥がその欠陥の近傍におけるナノ粒子だけに影響することがあるが、残りの帯電したナノ粒子は影響されないで記憶を保持できる。ナノ粒子メモリは、ナノ粒子層中の電荷蓄積の分散した性質によりストレス誘起リーク電流および酸化膜欠陥に対し優れた耐性を有することができる。
【００１６】
図１は活性材料１００を含む層１０１の断面図を示す。活性材料１００は核１０２を含み、任意選択で外層１０６を含む。複数の隣接した活性材料１００が互いに横に接し、単一分子層を形成することができる。それぞれの活性材料は各活性材料１００上に形成された外層１０６を含むので、隣接核１０２は、電気的に互いに絶縁されており、横方向の短絡は妨げられる。この層は、不揮発性メモリ、フローティングゲートトランジスタのフローティングゲートなどのメモリデバイスの構成要素でもよい。
【００１７】
核１０２は、電荷トラップ有機部分（すなわち、たとえばＡｌｑ３またはＰＴＣＤＡなどの電気化学的に酸化あるいは還元可能である有機部分、たとえば、無機ナノ粒子（たとえば半導体ナノ結晶または金属ナノ粒子）または金属錯体などの電気化学的に酸化あるいは還元可能である無機部分）などの電荷トラップ材料で形成することができる。核１０２が、ナノ粒子を含む場合、このナノ粒子は、核１０２と外層１０６の間に置くことのできるオーバーコート層を含むことができる。電荷トラップ材料は、堆積時に電荷トラップ材料層を形成し、その層内の横方向導電率を低減するように選択可能である。
【００１８】
ナノ粒子は、金ナノ粒子、コバルトナノ結晶、酸化鉄ナノ結晶、あるいはＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＶ−ＶＩ族化合物、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族化合物、またはＩＩ−ＩＶ−Ｖ族化合物などの半導体材料を有する半導体ナノ結晶でもよい。半導体材料は、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＧａＳｅ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＴｌＮ、ＴｌＰ、ＴｌＡｓ、ＴｌＳｂ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、又はそれらの混合物でもよい。第２半導体材料は、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＭｇＯ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＴｌＮ、ＴｌＰ、ＴｌＡｓ、ＴｌＳｂ、ＴｌＳｂ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、又はこれらの混合物でもよい。
【００１９】
さらにナノ粒子は、酸化膜層が完全に除去され、かつ薄い（２〜４ｎｍ）絶縁殻が誘電体として提供されることがある絶縁殻層を含んで調製されてよい。この種のデバイスの例が、図２に示されている。この殻材料は、さらに動作ゲート電圧を低減しナノ粒子荷電に対してトランジスタしきい値の変化を増大させるようにＨｆ酸化物またはＺｒ酸化物などの高誘電率を有するほうを選択できる。ナノ粒子メモリ書込みサイクルに対する動作電圧は、有機／ゲート金属接点で電荷注入を最適化することによって低減可能である。他の実施形態では、図２に示されたナノ粒子層はナノ粒子のエネルギー構造と同じエネルギー構造の全体が有機材料である層で置き換えることもできる。その有機層は電荷をトラップし、またフローティングゲートとして働くこともできる。異なるデバイスが、２つの電極の間に活性層を有して構成されてよい。活性層と第１電極の間が第１電子輸送層で、活性層と第２電極の間が第２電子輸送層でよい。第１および第２輸送層を通る電子または正孔の移動度は異なる。この移動度の違いは、活性層が選択的に、充電され（すなわち第１バイアスの高電圧を印加することによって）、放電され（すなわち第１バイアスと逆の第２バイアスの高電圧を印加することによって）、あるいは読込まれる（すなわち読込み電圧を印加することによって）ことを可能にする。
【００２０】
図５のエネルギーバンド図は、ナノ粒子が、それらの高い電子親和力によって電子に対する深いトラップとなることを示している。最密ナノ粒子層を通る電導の研究は、長い保持時間のセルとして必要とされるナノ粒子メモリのナノ粒子層を通る横方向導電率が悪くなっていることが確認されてナノ粒子電導の決定に際し、やはり電荷トラップが支配的であることが暗に示されている。たとえば、C. A. Leatherdale等の論文「ＣｄＳｅ量子ドット固形物の光導電性」(Phys. Rev. B 62, 2669 (2000))およびN. Y. Morgan等の論文「コロイド状ＣｄＳｅ量子結晶薄膜中の電子輸送」(Phys. Rev. B 66, 075339-1 (2002))を参照のこと。それぞれ全体が参照により組み込まれる。
【００２１】
メモリセル配列のチップスケール製造は、ナノ粒子ＬＥＤ作製に使用されるスピンキャストの間のナノ粒子の相分離によって改善可能であり、米国特許出願第１０／４００，９０７号、（２００３年３月２８日出願）ならびにS. Coe, W. Woo、M. G. BawendiおよびV. Bulovicの論文「有機分子デバイス中のナノ粒子の単一分子層からのエレクトロルミネッセンス」(出版のためにNatureに受理(2002))を参照のこと。それぞれ全体が参照により組み込まれる。スピンキャスト溶液はナノ粒子と溶解する有機分子材料の混合物でよい。スピンキャスト上に、有機薄膜に隣接してナノ粒子の単一分子層を含む２分子層が形成されてよい。この相分離工程は、溶液中の有機分子が小さなものであり（約１ｎｍ）かつ芳香族の特性を有することができ、一方、ナノ粒子が比較的大きいもので（３ｎｍより大きい）かつ主にアルカン鎖を有する表面を与えることができる、２つの構成要素の物理的サイズおよび化学的特性によって決定されてよい。一般に相分離は全く異なる化学的官能性を有する材料の任意の対の相互作用の結果生じてよい。一貫したナノ粒子メモリの性能と生産均一性をめざして、有機／ナノ粒子溶液中のナノ粒子濃度が、完全な単一ナノ粒子の単一分子層を形成するのに最適化されてよい。最小限の要求を含むデバイスに対する手法は、１０１２ｃｍ−２のトラップ電荷密度にできるようにすることで、これは、ナノ粒子当たり１個の電荷を仮定すると６ｎｍ未満のサイズのナノ粒子の最密配列に言いかえられる。そのような配列の例が図４に示されている。サイズが３ｎｍくらいの小さいナノ粒子で達成されている充填密度は、メモリデバイスの形成に適するトラップ電荷密度を有することのできる層を形成可能である。
【００２２】
フローティングゲートメモリセルは直接シリコンチャネルをゲートするのに使用できるが、現在シリコンベースメモリの例外的性能では、ナノ粒子メモリがもたらす性能向上要求を想定することは難しくなる。ナノ粒子メモリはＩｎＰなどのII−Ｖ基板上にメモリセル要素を集積するのに使用できる。ＩｎＰエレクトロニクスは、高い移動度により本質的にシリコンより高速だが、固有の酸化膜を欠くことにより開発を妨げられることがある。さらに相補型ＭＯＳ技術のないことが低消費電力メモリの開発を阻んでいる。ナノ粒子フローティングゲートは固有酸化物を必要とせず、したがってＩｎＰ加工と互換性があるであろう。相補型ＭＯＳと同様に、やはりそのメモリ機能は電力散逸的でなく、したがってＩｎＰメモリの開発を可能にするであろう。単一チップ上にＩｎＰ光学素子を有する電気的ＩｎＰ／ナノ粒子素子を集積することは、チップ上のオプトエレクトロニクス集積回路開発への一実現段階である。
【００２３】
ナノ粒子メモリは活性な有機トランジスタ材料を有する可撓性電子構造中に集積することもできる。現在、有機回路は、安定なメモリ素子を有していないので、それが開発されると表示画素の背後のメモリおよびインクジェット印刷可能なメモリなどの技術を利することになるであろう。有利なことに、デバイスは室温に近い温度で調製可能であり、それによって無機／有機ハイブリッド構造が調製されてよい。さらに材料を堆積するのに使用されるスピンコート手順は、どんな平坦な基板上への処理も容易にできる。他の利点は、ナノ粒子構造がナノ粒子構造に一体化している酸化膜層を有することができ、かつその厚さが、単一分子層からどんな指定の厚さにも簡単な制御できる合成経路によって調整できることである。
【００２４】
図２に示されているように、活性層またはフローティングゲートが、トランジスタのゲート領域の上に形成された酸化物またはトンネル酸化物などの絶縁体の上に形成されてよい。絶縁体はゲート領域の上を含む基板表面を覆って形成される。有機フィルムでよいフィルムなどの上部ゲートおよびゲート電極フィルムが、活性層の上に形成される。ゲート領域上も含んで、ソース／ドレイン領域の間に位置している互いの上にフィルムが形成された後に、一般的なパターン化およびエッチング技術がゲート領域を画定し、かつゲート電極構造を形成するのに用いられてよい。複数のこのような構造が、上記プロセスにしたがって基板上に同時に形成されてよい。フローティングゲートは、バイナリデバイスを形成するために、電荷トラップ材料の単一粒子サイズ分布、または電荷トラップ材料の単一組成、あるいは電気的に区別できないバンドギャップを有する電荷トラップ材料の複数の粒子サイズ分布または組成を含んでよい。他の実施形態では、フローティングゲートは、上位デバイスまたは複数レベルのロジックデバイス形成のために電気的に区別できるバンドギャップを有する電荷トラップ材料の複数の粒子サイズ分布または組成を含んでよい。半導体ナノ結晶のバンドギャップの調整可能な性質が、この種のデバイスを構成する場合、これらの材料の望ましいものを選択させる。
【００２５】
ゲート構造は０．２μｍより小さくてよいゲート幅を有する。たとえば、ゲート幅は０．１８μｍから１．２μｍでよい。絶縁体の厚さおよび上部ゲートフィルムの厚さは活性層の組成と関連して選択されてよい。それらの厚さは、全体厚さまたは有効厚さが３〜１２ｎｍまたは４〜８ｎｍの範囲でよいように選択される。全体厚さは３〜１２ｎｍまたは３〜６ｎｍでよい。上部ゲートフィルムの厚さは、上部ゲートの全体厚さまたは有効厚さが、たとえば、６〜１５ｎｍの範囲内、または１０〜１５ｎｍの範囲内に入るように選択されてよい。ゲート電極として使用に適する種々の一般的フィルムが用いられることがあり、また様々の適切な厚さで形成されることがある。トランジスタゲート構造がチャネル領域の上で、かつソース／ドレイン領域の間に形成されてよい。特定の実施形態では、トンネルフィルムおよび上部ゲートのそれぞれが他の誘電体材料で形成されてよい。たとえば、メモリデバイスが、米国特許第６，５８６，７８５号に説明されており、参照によりその全体が組み込まれる。
【００２６】
ナノ粒子の外面は、成長工程の間に用いられた配位溶媒に由来する有機層を含む。この表面は、過剰の競合配位基に暴露する（たとえば繰り返し暴露する）ことによって修飾可能である。たとえば、キャップされたナノ粒子の分散は、ピリジンなどの配位有機化合物を用いて処理することができ、ピリジン、メタノール、および芳香族中に容易に分散されるが、脂肪族溶媒中にはもはや分散されない微結晶を生成することができる。このような表面変換工程は、たとえばホスフィン、チオール、アミンおよびリン酸塩を含めて、ナノ粒子の外面に配位するか外面と結合することが可能などんな化合物を用いても実施できる。ナノ粒子はその表面と親和性を示し、かつ懸濁または分散媒体に対して親和性を有する部分に終端する短鎖ポリマーに暴露させてよい。このような親和性はナノ粒子の懸濁の安定性を改善しその凝集を妨げる。
【００２７】
周囲配位殻の化学的性質が、ナノ粒子をマトリックス材料中に溶解させ、あるいはマトリックス材料と反応させることを可能にする。マトリックス材料は無機材料または有機材料でよい。周囲配位殻は、暴露される配位部分を有する。暴露される配位部分がマトリックス材料と化学的に類似である場合、ナノ粒子はマトリックス中に可溶である。暴露される配位部分とマトリックス材料が化学的に異なる場合、ナノ粒子はマトリックス中に可溶でない。配位部分は以下の式を有することができる。
【００２８】
【数１】
0005419326.tif 000002
【００２９】
ここで、ｋ−ｎがゼロ以上となるようにｋは、２、３または５であり、ｎは１、２、３、４または５である。Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ２、Ｓｅ、Ｓｅ＝Ｏ、Ｎ、Ｎ＝Ｏ、Ｐ、Ｐ＝Ｏ、Ａｓ、またはＡｓ＝Ｏであり、ＹおよびＬはそれぞれ独立に、アリール、ヘテロアリールあるいは直鎖状のまたは枝分かれしたＣ２−１２炭化水素鎖であって、少なくとも１つの２重結合、少なくとも１つの３重結合、あるいは少なくとも１つの２重結合および３重結合を部分的に含み、その炭化水素鎖は１つあるいは複数のＣ１−４アルキル、Ｃ２−４アルケニル、Ｃ２−４アルキニル、Ｃ１−４アルコキシ、ヒドロキシル、ハロ、アミノ、ニトロ、シアノ、Ｃ３−５シクロアルキル、３−５員ヘテロシクロアキル、アリール、ヘテロアリール、Ｃ１−４アルキルカルボニルオキシ、Ｃ１−４アルキルオキシカルボニル、Ｃ１−４アルキルカルボニルまたはホルミルで部分的に置換され、かつその炭化水素鎖は−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒａ）−、−Ｎ（Ｒａ）−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｎ（Ｒａ）−、−Ｎ（Ｒａ）−Ｃ（Ｏ）−Ｎ（Ｒｂ）−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−、−Ｐ（Ｒａ）−または−Ｐ（Ｏ）（Ｒａ）−で部分的に断続され、またＲａおよびＲｂのそれぞれは独立に水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシルまたはハロアルキルである。
【００３０】
アリール基は、置換されている、または置換されていない環式芳香族基である。例としてはフェニル、ベンジル、ナフチル、トリル、アントラシル、ニトロフェニル、またはハロフェニルを含む。ヘテロアリール基は、その環内に１つまたは複数のヘテロ原子を持つアリール基、たとえばフリル、ピリジル、ピロリル、またはフェナントリルである。
【００３１】
適切な配位結合配位子は市場で購入し、有機合成技術によって調製することができ、たとえばJ. Marchの文献「上級有機化学」に説明されている。参照により全てが組み込まれる。
【００３２】
暴露される配位子部分とマトリックス材料が化学的に異なる場合、相分離された材料が生成可能である。暴露される配位部分を有する配位殻を含むナノ粒子と化学的に異なるマトリックス材料が、共通の溶媒に溶解可能であり、フィルム形成溶液を生成することができる。その溶液は、フィルム形成のために、たとえばドロップコート、ディップコートまたはスピンコートによって基板上に堆積することができる。乾燥させた場合、フィルムはマトリックス材料層とナノ粒子層を含む。フィルム形成溶液中のナノ粒子またはマトリックス材料の濃度によって、どちらかの層が不連続であってよい。たとえば、ナノ粒子が不連続層を形成する場合、ナノ粒子はマトリックス材料の連続層に接触するナノ粒子の高濃度のアイランド（island）を形成する。このようにして、多重層が、単一のフィルム形成段階で形成される。
【００３３】
材料相分離がスピンキャスト薄膜の２分子層構造を生成するのに使用されてよい。２つの構成要素（マトリックス材料と電荷トラップ材料）の化学的特性が層状の相分離をもたらすように選択される。たとえば、下層のＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）からなる２分子層構造が単一分子層の自己組織化コロイド半導体ナノ粒子層で覆われている。このＴＰＤは大部分の芳香族基中にあり、一方ナノ粒子は主としてアルキル鎖（トリオクチルホスフィン／トリオクチルホスフィンオキサイド）からなる表面を露出する配位殻を有する。一般的に、約１ｎｍあるいはそれより小さい分子マトリックスと一般に３ｎｍより大きいコロイドナノ粒子の間には、やはり大きなサイズの差があってよい。この例では、芳香族／脂肪族化学物質対が使用されているが、相分離を引き起こすことになるようなどんな部分または官能基の対が用いられてもよい。たとえば高い極性表面（たとえばＯＨ基）を呈するであろうナノ粒子は、他方の分子がほとんど非極性である場合、スピンコートの上の層状フィルム内に相分離させることができる。２分子層構造が、効率の高い発光デバイス（ＬＥＤ）を製造するのに使用されてよい。
【００３４】
溶媒中のナノ粒子およびマトリックス材料の溶解度は、広い範囲の混合溶液および膜厚を可能にするように１０ｍｇ／ｍＬの程度であってよい。さらにマトリックス材料は、ナノ粒子に対して相分離を最大化するように選択することができる。
【００３５】
単分散半導体ナノ粒子を調製する方法は、熱い配位溶媒中へ注入されたジメチルカドミウムなど有機金属試薬の熱分解を含む。これが個別の核形成を可能にし、ナノ粒子のマクロな量の制御された成長をもたらす。ナノ粒子の調製と操作は、たとえば米国特許第６，３２２，９０１号に説明されており、参照によりここにその全てが組み込まれる。ナノ粒子の製造方法は、コロイド成長プロセスである。コロイド成長は、熱い配位溶媒の中にＭドナーおよびＸドナーを急速に注入することによって生じる。注入はナノ粒子を形成するために制御された方法で成長させることのできる核を生成する。反応混合物は、ナノ粒子を成長し熱処理するために緩やかに加熱されてよい。試料内のナノ粒子の平均サイズおよびサイズ分布はともに成長温度によって決まる。安定な成長を維持するのに必要な成長温度は、平均結晶サイズの増加と共に増大する。ナノ粒子はナノ粒子の母集団の中の一要素である。個別の核形成と制御された成長の結果として、得られたナノ粒子の母集団は、狭い、単分散の直径分布を有する。直径の単分散分布は、サイズとしても言えることである。核形成に続く配位溶媒中のナノ粒子の制御された成長と熱処理プロセスは、やはり均一な表面誘導体化と規則性核構造をもたらす可能性がある。サイズ分布を鋭くする場合、温度は安定した成長を維持し、またはサイズを制御し、あるいは両方のために高められてよい。さらにＭドナーまたはＸドナーを追加することによって、成長期間が短縮され、あるいはサイズが制御されてよい。
【００３６】
Ｍドナーは無機化合物、有機金属化合物または金属元素でよい。Ｍはカドミウム、亜鉛、マグネシウム、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、またはタリウムである。ＸドナーはＭドナーと反応可能な化合物であり、一般式ＭＸをもつ材料を形成する。一般にＸドナーは、ホスフィンカルコゲナイド、ビス（シリル）カルコゲナイド、二酸素、アンモニウム塩、またはトリス（シリル）ピニクチドなどのカルコゲナイドドナーあるいはピニクチドドナーである。適するＸドナーは、二酸素、ビス（トリメチルシリル）セレナイド（（ＴＭＳ）２Ｓｅ）、（トリ−ｎ−オクチルホスフィン）セレナイド（ＴＯＰＳｅ）または（トリ−ｎ−ブチルホスフィン）セレナイド（ＴＢＰＳｅ）などのトリアルキルホスフィンセレナイド、（トリ−ｎ−オクチルホスフィン）テルライド（ＴＯＰＴｅ）またはヘキサプロピルリントリアミドテルライド（ｈｅｘａｐｒｏｐｙｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｔｒｉａｍｉｄｅ  ｔｅｌｌｕｒｉｄｅ）（ＨＰＰＴＴｅ）などのトリアルキルホスフィンテルライド、ビス（トリメチルシリル）テルライド（（ＴＭＳ）２Ｔｅ）、ビス（トリメチルシリル）サルファイド（（ＴＭＳ）２Ｓ）、（トリ−ｎ−オクチルホスフィン）サルファイド（ＴＯＰＳ）などのトリアルキルホスフィンサルファイド、アンモニウムハライド（たとえばＮＨ４Ｃｌ）などのアンモニウム塩、トリス（トリメチルシリル）ホスファイド（（ＴＭＳ）３Ｐ）、トリス（トリメチルシリル）アーセナイド（（ＴＭＳ）３Ａｓ）、またはトリス（トリメチルシリル）アンチモナイド（（ＴＭＳ）３Ｓｂ）を含む。ある実施態様では、ＭドナーまたはＸドナーは同じ分子内の部分であってよい。
【００３７】
配位溶媒は、ナノ粒子の成長を制御するように働くことができる。配位溶媒は、たとえば、成長するナノ粒子表面に配位することが可能な孤立電子対を有する、ドナー孤立対を有する化合物である。溶媒配位は成長するナノ粒子を安定化することができる。典型的な配位溶媒は、アルキルホスフィン、アルキルホスフィンオキサイド、アルキルホスホン酸、アルキルホスフィン酸を含む、しかし、ピリジン、フランおよびアミンなどの他の配位溶媒がやはりナノ粒子の生成に適することができる。適する配位溶媒の例は、ピリジン、トリ−ｎ−オクチルホスフィン（ＴＯＰ）、トリ−ｎ−オクチルホスフィンオキサイド（ＴＯＰＯ）、およびトリス−ヒドロキシルプロピルホスフィン（ｔＨＰＰ）を含む。工業用ＴＯＰＯが使用されてよい。
【００３８】
反応の成長段階中のサイズ分布は、粒子の吸収線幅をモニタリングすることによって推測することができる。粒子の吸収スペクトル中の変化に応答する反応温度の修正が、成長の間の鋭い粒子サイズ分布を維持することを可能にする。反応物質が、大きな結晶を成長し、サイズ分布を制御し、かつ形状を制御するために結晶成長の間に、核形成溶液に追加されてよい。特定のナノ粒子の平均直径で成長を停止し半導体材料の適切な組成を選択することによって、ナノ粒子の放射スペクトルが、ＣｄＳｅおよびＣｄＴｅに対して３００ｎｍから５μｍの波長範囲、あるいは、４００ｎｍから８００ｎｍの波長範囲に連続的に調整されてよい。ナノ粒子は、１５０Å未満の直径を有する。ナノ粒子の母集団は、１５Åから１２５Åの範囲内に平均直径を有する。半導体ナノ粒子の合成は、たとえば米国特許第６，２０７，２２９号、米国特許第６，５７６，２９１号および米国特許出願第６０／４９７，７０６号、出願日２００３年８月２６日に説明されており、参照によりその全体が組み込まれる。
【００３９】
ナノ粒子は、狭いサイズ分布を有するナノ粒子母集団の一要素であってよい。ナノ粒子は、球状、棒状、円板あるいは他の形状であってよい。ナノ粒子は、半導体材料の核を含むことができる。ナノ粒子は式ＭＸをもつ核を含むことができ、ここでＭは、カドミウム、亜鉛、マグネシウム、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、またはそれらの混合物であり、Ｘは、酸素、硫黄、セレン、テルル、窒素、リン、ヒ素、アンチモン、またはそれらの組合せである。
【００４０】
核は、その核の表面上にオーバーコートを有することができる。オーバーコートは、核の組成とは異なる組成を有する半導体材料でよい。ナノ粒子の表面上の半導体材料のオーバーコートは、ＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩＩ−Ｖ族化合物、ＩＶ−ＶＩ族化合物、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、ＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族化合物、およびＩＩ−ＩＶ−Ｖ族化合物、たとえば、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＧａＳｅ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＴｌＮ、ＴｌＰ、ＴｌＡｓ、ＴｌＳｂ、ＰｂＯ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、又はそれらの混合物を含むことができる。たとえば、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、又はＣｄＳオーバーコートを、ＣｄＳｅまたはＣｄＴｅナノ粒子上に成長させることができる。オーバーコートプロセスは、たとえば米国特許第６，３２２，９０１号に説明されている。オーバーコートの間に反応混合物の温度を調整し、核の吸収スペクトルをモニタリングすることによって、高い量子効率と狭いサイズ分布を有するオーバーコートされた材料を得ることができる。
【００４１】
粒子のサイズ分布は、米国特許第６，３２２，９０１号に説明されているようにメタノール／ブタノールなどのナノ粒子に対して溶解不良の溶媒でサイズを選んで析出させることによってさらに改良可能である。たとえば、ナノ粒子はヘキサン中の１０％ブタノールに分散可能である。メタノールが、攪拌溶液中に乳白が持続するまで滴下で加えられてよい。遠心分離によって上澄みと凝集塊が分離されて、試料中に最大径微結晶の多い沈殿を生成する。この処置は鮮明な光吸収スペクトルがもう見られなくなるまで繰り返されてよい。サイズ選択された沈殿は、ピリジン／ヘキサンおよびクロロホルム／メタノールを含む様々の溶媒／非溶媒の対で実施可能である。サイズ選択されたナノ粒子母集団は、１５％ｒｍｓより小さい、好ましくは１０％ｒｍｓ以下、さらにこの好ましくは５％ｒｍｓ以下の平均直径からの偏差を有することができる。電荷トラップ材料が分子種を含む場合、その材料は定義により単分散である。
【００４２】
ナノ粒子の外面は、成長工程の間に用いられた配位溶媒から由来する化合物層を含んでよい。その面は、上を覆う層を形成するように競合配位基の過剰に繰返し暴露されることによって修飾されてよい。たとえば、キャップされたナノ粒子の分散は、ピリジンなどの配位有機化合物に処理されてピリジン、メタノール、および芳香族に容易に分散するが、脂肪族溶媒中にはもはや分散しない微結晶を生じることになる。このような表面交換工程は、たとえば、ホスフィン、チオール、アミン、およびリン酸塩を含めて、ナノ粒子の外面に配位するか、外面と結合可能などんな化合物によっても実施できる。ナノ粒子はその表面と親和性を示し、かつ懸濁または分散媒体に対して親和性を有する部分に終端する短鎖ポリマーに暴露されてよい。このような親和性はナノ粒子の懸濁の安定性を改善しその凝集を妨げる。
【００４３】
ナノ粒子を含む層は、前述された粉体半導体ナノ粒子を溶媒系内へ再分散することによって形成することができるし、また分散からナノ粒子のフィルムをドロップキャスティングによって形成することもできる。ドロップキャスティング用の溶媒系は、ナノ粒子の外面の化学的特性、すなわち、ナノ粒子が溶媒系に容易に分散可能であるか否かで決まる。ドロップキャスティングフィルムは、真空のもとで乾燥させる前に約１２時間から２４時間不活性雰囲気中で乾燥させる。一般にフィルムは基板上に形成される。
【００４４】
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）は、ナノ粒子の母集団のサイズ、形状および分布に関する情報を提供できる。粉体Ｘ線回折（ＸＲＤ）パターンがナノ粒子の結晶構造の種類と品質に関する最も完全な情報を提供できる。粒径が、やはりＸ線可干渉長さを通して、ピーク幅の逆数に関係するので推定可能である。たとえば、ナノ粒子の直径は透過電子顕微鏡によって直接測定でき、あるいは、たとえばＸ線回折データから、シェーラー式(Scherrer equation）を用いて推定できる。直径は、ＵＶ／Ｖｉｓ吸収スペクトルから推定することもできる。
【００４５】
ナノ粒子の有機ホスト分子の選択は、材料の堆積方法によって制限されることになる。層はラングミュアーブロジェット法（Langmuir-Blodgett methods）（参照のこと：Dabbousi等の文献「材料の化学」（, 6,）、参照によりその全体が組み込まれる）、蒸発法、ディップコートあるいはスピンコートによって形成することができる。ＣｄＳｅナノ粒子は、一般的に溶液からスピンキャストによって薄膜に配列させる。スピンキャストは有機分子、典型的には有機ポリマーに対して可能であるが、利用できる有機マトリックス材料が、ＴＯＰＯキャップされたナノ粒子コロイドに対して好ましい溶媒であるトルエン、ヘキサン、およびクロロホルムなどの溶媒に高度に可溶であるものに限定される。広い範囲の可能な混合溶液および膜厚を得るためには、１０ｍｇ／ｍＬの範囲に有機物溶解度を有する必要がある。クロロホルム中のＴＰＤもそのようなケースである。ＴＰＤは、この有機マトリックス中に異なるサイズのナノ粒子を添加することによって可視スペクトル全体の利用が容易に可能である青色発光材料であるという付加的利点を有する。
【００４６】
２分子層を形成する例では、ＴＰＤおよびナノ粒子は適する溶媒（この場合クロロホルム）中に分散可能であり、混合溶液は、あらかじめ洗浄されたＩＴＯ基板の上面にスピンキャストされる。ナノ粒子表面を覆うＴＰＤのフェニル／ベンジル基およびアルキル基が、２つの材料に相分離を起こし、クロロホルムが気化する間に、ＴＰＤ／ナノ粒子２分子層構造が形成される。スピンキャストは、再現性の高いヘテロ構造を得るために制御された雰囲気中（酸素フリーかつ水分フリー）で実施される。適切な有機分子層に続く金属電極層が、ついで熱蒸着で堆積される。自己組織化されたナノ粒子単一分子層が、有機ＥＬデバイスの多重活性層の再結合領域に配置されてよい。ナノ粒子をデバイス活性領域に閉じ込めることで、ナノ粒子材料の使用効率を最大化する。
【００４７】
このプロセスは、非常に一般的である。たとえば、制御された相分離がＣｄＳｅ、ＣｄＳｅ（ＺｎＳ）およびＰｂＳｅナノ粒子で、ＴＯＰＯのキャップ配位子およびオレイン酸キャップ配位子を用いて成功している。制御された相分離構造のマトリックスは、重合された変型ＴＰＤと同様に、Ｎ，Ｎ’−ジ−［（１−ナフタレニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル］−１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）およびＴＰＤなどの有機分子でよい。制御された相分離は、クロロホルムおよびクロロベンゼンを含めて異なる溶媒を使用して成功している。ナノ粒子のサイズの変化、たとえば３ｎｍから９ｎｍが、引き続いて効果的な相分離をもたらした。プロセスの制御の点では、より低い蒸気圧の溶媒が、スピンコートの間の気化を長引かせ、ナノ粒子の単一分子層フィルムを見出す度合いを増している。たとえばナノ粒子は、１０１１／ｃｍ２より大きい充填密度、たとえば、１０１２／ｃｍ２などの充填密度に六方最密させることが可能である。ナノ粒子のサイズ分布が極めて狭いので、ナノ粒子層内にヘキサゴナルオーダリング（hexagonal ordering）が観察される程度増える。
【００４８】
一枚のナノ粒子の単一分子層は、サイズが１平方センチメートルで、活性デバイス領域に使用するナノ粒子材料を最小化することで、電気的に活性なデバイスに使用することが可能である。有機／ナノ粒子スピンキャスト２分子層薄膜の形成を支配する相分離材料は、一般の広範な製造プロセスに適用できる。そのプロセスは２つの溶媒和する成分の物理的サイズと化学的特性によって支配される。すなわちＴＰＤ分子は小さく（約１ｎｍ）、芳香族特性を有し、一方ナノ粒子はそれと比較すると大きく（３ｎｍより大きい）主にアルキル鎖からなる表面を有している。一般に、相分離は芳香族／脂肪族対に限定されず、化学的に異なる機能を有する材料のどんな対の間の相互作用も支配する。
他の実施態様は、添付の特許請求の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】活性材料の層を示す概略図である。
【図２】ゲートトランジスタ動作に基づくメモリセルの概略図であって、セル内の電荷トラップ材料からなるフローティングゲート上の電荷が、半導体上のソースドレインチャネルを介する電導を変調する。
【図３】フローティングゲート絶縁体として電荷トラップ材料層を含むナノ粒子フローティングゲートメモリセルの概略図である。
【図４】六方最密配列のナノ粒子の原子間力顕微鏡写真である。
【図５】電子トラップ工程の例を示すゲートの下の一組の層に対する電子エネルギーレベル図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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