A process for forming an aerosol of semiconductor nanoparticles includes
pyrolyzing a semiconductor material-containing gas then quenching the gas
being pyrolyzed to control particle size and prevent uncontrolled
coagulation. The aerosol is heated to densify the particles and form
crystalline nanoparticles. In an exemplary embodiment, the crystalline
particles are advantageously classified by size using a differential
mobility analyzer and particles having diameters outside of a pre-selected
range of sizes, are removed from the aerosol. In an exemplary embodiment,
the crystalline, classified and densified nanoparticles are oxidized to
form a continuous oxide shell over the semiconductor core of the
particles. The cores include a density which approaches the bulk density
of the pure material of which the cores are composed and the majority of
the particle cores are single crystalline. The oxidized particles are
deposited on a substrate using thermophoretic, electrophoretic, or other
deposition means. The deposited particles form a stratum or discontinuous
monolayer of oxidized semiconductor particles. In an exemplary embodiment,
the stratum is characterized by a uniform particle density on the order of
10.sup.12 to 10.sup.13 particles/cm.sup.2 and a tightly controlled range
of particle sizes. A plurality of adjacent particles contact each other,
but the oxide shells provide electrical isolation between the particles of
the stratum. Clean processing techniques provide a density of foreign atom
contamination of less than 10.sup.11 atoms/cm.sup.2. The stratum is
advantageously used as the floating gate in a non-volatile memory device
such as a MOSFET. The non-volatile memory device exhibits excellent
endurance behavior and long-term non-volatility.
Um processo para dar forma a um aerossol de nanoparticles do semicondutor inclui pyrolyzing um gás material-contendo do semicondutor que extingue então o gás que é pyrolyzed para controlar o tamanho de partícula e para impedir coagulation descontrolado. O aerossol é aquecido densify as partículas e dá forma a nanoparticles cristalinos. Em uma incorporação exemplary, as partículas cristalinas são classificadas vantajosamente pelo tamanho usando um analisador diferencial da mobilidade e as partículas que têm diâmetros fora de uma escala pre-selected dos tamanhos, são removidas do aerossol. Em uma incorporação exemplary, o cristalino, classificada e densified nanoparticles é oxidado para dar forma a um escudo contínuo do óxido sobre o núcleo do semicondutor das partículas. Os núcleos incluem uma densidade que aproxime a densidade de maioria do material puro de que os núcleos são compostos e a maioria dos núcleos da partícula é único cristalina. As partículas oxidadas são depositadas em meios thermophoretic, electrophoretic, ou outros usar-se da carcaça do deposition. As partículas depositadas dão forma a um stratum ou a um monolayer discontinuous de partículas oxidadas do semicondutor. Em uma incorporação exemplary, o stratum é caracterizado por uma densidade uniforme da partícula na ordem de 10.sup.12 a 10.sup.13 particles/cm.sup.2 e uma escala firmemente controlada de tamanhos de partícula. Um plurality de partículas adjacentes contata-se, mas os escudos do óxido fornecem a isolação elétrica entre as partículas do stratum. As técnicas processando limpas fornecem uma densidade da contaminação extrangeira do átomo de menos do que 10.sup.11 atoms/cm.sup.2. O stratum é usado vantajosamente como a porta flutuando em um dispositivo de memória permanente tal como um MOSFET. O dispositivo de memória permanente exibe o comportamento excelente da resistência e o non-volatility a longo prazo.
