技术特征：
1.一种基于铁电晶体管阵列的编程和擦除方法，其特征在于，在晶体管的衬底底部引出电极sub，通过控制底电极电位，对铁电晶体管进行信息的存储和擦除；编程时，bl、sl和衬底电压设置为0v，wl施加大的正电压，此时栅极和沟道间的电压差可使极化正向翻转；晶体管的阈值电压负向偏移，实现数据0的存储；擦除时，wl、bl和sl电压均为0v，衬底电极施加正的高电压，铁电极化反方向翻转；由于共用底电极，所有晶体管的阈值电压正向漂移，实现数据1的存储。2.根据权利要求1所述基于铁电晶体管阵列的编程和擦除方法，其特征在于，当对铁电晶体管存储信息0时，栅极施加足够大的正电压，源端、漏端和底电极电压设为0v；此时铁电极化正向翻转，铁电晶体管的阈值电压变小；相反地存储信息1时，栅极、源端和漏端电位接0电位；底电极施加足够大的正电压，铁电极化负向翻转，铁电晶体管的阈值电压变大；由于铁电晶体管阵列共用底电极，可实现阵列整体信息地擦除。3.根据权利要求1所述基于铁电晶体管阵列的编程和擦除方法，其特征在于，编程时对于选中器件的外加电压方式，包括：位线bl、源线sl和衬底电压v
bulk
设置为0v，字线wl施加大于矫顽场ec的正电压v
p
，此时栅极和沟道间的电压差可使极化正向翻转；晶体管的阈值电压负向偏移，实现数据0的存储。4.根据权利要求1所述基于铁电晶体管阵列的编程和擦除方法，其特征在于，编程时对于未选中器件的外加电压方式，包括：与选中器件共用字线wl的器件，wl施加电压为v
p
，bl和sl施加电压为1/2v
p
；与选中器件共用位线bl和源线sl的器件，bl、sl和wl电位均为0；剩余未选中器件的bl和sl的电位为1/2v
p
，wl电位为0。5.根据权利要求4所述基于铁电晶体管阵列的编程和擦除方法，其特征在于，由于未选中器件bl、sl和wl两两之间的电位差均小于等于1/2v
p
，铁电极化难以翻转，防止误写。6.根据权利要求1所述基于铁电晶体管阵列的编程和擦除方法，其特征在于，擦除时对选中器件和未选中器件的外加电压模式相同，包括：wl、bl和sl电压均为0v，衬底电极v
bulk
施加大于矫顽场ec的正电压v
e
，使铁电极化反方向翻转；由于共用底电极，所有晶体管的阈值电压正向漂移，实现数据1的存储。
技术总结
本发明公开了一种基于铁电晶体管阵列的编程和擦除方法，该方法在晶体管底部引出电极，通过控制底电极电位对晶体管进行信息存储。以n型铁电晶体管为例，存储信息0时，栅极施加大的正电压，源端，漏端和底电极电压为0V，铁电极化正向翻转。存储信息1时，栅极，源端和漏端电压设为0V，底电极施加大的正电压，铁电极化负向翻转。由于共用底电极，可实现信息的片擦除。该方法可使铁电极化有效翻转，增大晶体管的存储窗口。相比单个器件依次擦除，片擦除能够在不增加晶体管面积的前提下高效地实现大面积擦除。该技术不仅对体衬底的铁电晶体管阵列有效，也可应用于绝缘体上硅的铁电晶体管阵列。阵列。阵列。
技术研发人员：张燕燕 陈冰 贾晓乐 金成吉 玉虓 韩根全
受保护的技术使用者：之江实验室
技术研发日：2022.05.19
技术公布日：2022/9/23