一种柔性耐高温BaTi1-xCoxO3阻变存储器制造技术

本发明专利技术公开了一种柔性耐高温BaTi1‑xCoxO3阻变存储器，其结构为：衬底上设置底电极，底电极上设置BaTi1‑xCoxO3阻变功能层，x为0.05至0.3，功能层上设置顶电极，所述衬底为柔性云母。本发明专利技术的柔性耐高温阻变存储器具有优异的阻变性质，且柔性弯折性好，弯曲半径为1mm时，至少抗10

A flexible high temperature resistant BaTi1 xCoxO3 RRAM

The invention discloses a flexible high temperature resistant BaTi1 xCoxO3 RRAM, its structure is arranged on the substrate, a bottom electrode, a bottom electrode is arranged on the BaTi1 xCoxO3 resistive functional layer, X is from 0.05 to 0.3, the function layer is provided with a top electrode, the substrate for flexible mica. The invention of the flexible high-temperature RRAM has excellent resistance properties, and flexible bending, bending radius is 1mm, at least 106 times bending resistance, resistance properties had no obvious change; high temperature resistance is excellent, can still maintain good resistive properties in 500 DEG C after annealing, application prospect good memory in the field of soft and flexible electronic devices.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非易失性阻变存储器领域，具体涉及一种柔性耐高温BaTi1-xCoxO3阻变存储器。
技术介绍
近年来，人们对存储器件小型化微型化的要求越来越高，动态随机存储器和闪存面临着技术上的限制，因而阻变存储器作为下一代的非易失性存储器引起了广泛的关注。阻变存储器具有结构简单、工作速度快、操作电压低、存储密度高等优点，是未来最有潜力的的非挥发性存储器之一。研究人员已对基于硬质衬底的阻变存储器进行了广泛的研究，如南京大学ZhiboYan等人文献：High-performanceprogrammablememorydevicesbasedonCo-dopedBaTiO3，AdvancedMaterials,2011,23(11):1351-1355，报道了以掺钴的钛酸钡为阻变材料，在Pt/Ti/SiO2/Si硬质衬底上的阻变存储器，该存储器具备优异的阻变性能，但由于此类基于硬质衬底的存储器不可弯折、易碎且衬底材料本身体积比较大，因此难以应用在可穿戴设备及柔性显示器件上。因而，有越来越多的研究人员投身于柔性阻变存储器的研究，如韩国先进科技研究院SeungjunKim等人文献：Flexiblememristivememoryarrayonplasticsubstrates，Nanoletters,2011,11(12):5438-5442，报道了在聚酰亚胺塑料衬底上，基于氧化钛的柔性阻变存储器阵列。采用了柔性的塑料薄膜衬底使得该存储器柔性可弯曲，但其耐高温性和阻变性能还比不上基于硬质衬底的纯无机阻变存储器，且塑料本身的抗氧化性差和易损坏的特点进一步限制了此类柔性阻变存储器在柔性器件上的应用。因此，既要具备柔性耐弯折的特点，又要兼顾基于硬质衬底的无机阻变存储器的耐高温和阻变性能好的特性，是发展柔性阻变存储器急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种柔性耐高温BaTi1-xCoxO3阻变存储器，该存储器不仅柔性耐弯折，还具备耐高温和高低阻态保持性能好的特点。本专利技术的技术方案如下：一种柔性耐高温BaTi1-xCoxO3阻变存储器，以柔性云母为衬底，衬底上设置底电极，底电极上设置BaTi1-xCoxO3阻变功能层，x为0.05至0.3，功能层上设置顶电极。优选的，柔性云母为0.5μm至10μm厚的云母。优选的，所述底电极和顶电极底分别为SrRuO3薄膜和Au薄膜。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的柔性耐高温BaTi1-xCoxO3阻变存储器，采用柔性耐高温云母作为衬底，柔性耐弯折，最小弯曲半径为1mm，在电阻开关循环测试为107、108和109次、弯曲次数为104、105和106(弯曲半径为1mm)次以及500℃退火后都能保持良好的阻变性，克服了有机衬底柔性阻变存储器不耐高温且阻变性能差以及无机硬性衬底阻变存储器不可弯折的问题，有望在柔性电子领域得到实际的应用。附图说明图1为本专利技术的所述阻变存储器弯曲前后的结构示意图；其中，(a)为弯曲前，(b)为弯曲后。图2为实施例1至18的高低阻态电阻比例图。图3为实施例1至18在107、108和109次电阻开关循环测试后的高低阻态电阻分布图。图4为实施例1至18在弯曲半径为1mm，弯曲104、105和106次后高低阻态电阻分布图。图例说明：1、顶电极；2、功能层；3、底电极；4、云母衬底。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明。以下实施例均是采用脉冲激光沉积法制备，如图1，本专利技术所述的阻变存储器，包括云母衬底4、底电极3、功能层2和顶电极1，其制备条件为：沉积温度分别为680℃、680℃和室温，沉积气氛分别为1PaO2、0.5PaO2和本底真空小于10-4Pa。本专利技术所述的阻变存储器，由于采用柔性的云母片为衬底，其最小弯曲半径为1mm。对其进行阻变性能测试，高阻态电阻与低阻态电阻的比例为50倍至100倍，在109次高电阻和低电阻相互转换之后，此比例仍在50倍至100倍。在弯曲半径为1mm，弯曲次数为106次后，该存储器仍具备优异阻变性能。经过500℃退火2小时之后，高低阻态电阻比例在50倍至100倍，该存储器能够正常工作。实施例1一种本专利技术的柔性耐高温BaTi1-xCoxO3阻变存储器，其结构为底电极3、功能层2和顶电极1组成的叠层结构。优选的，衬底为厚度0.5μm的云母衬底4，底电极3为厚度70nm的SrRuO3薄膜，功能层2为厚度300nm的BaTi0.95Co0.05O3薄膜，顶电极1为厚度100nm的Au薄膜。该存储器的高低阻态电阻比例如2所示。该存储器在107、108和109次电阻开关循环测试后的高低阻态电阻分布如图3所示。该存储器在弯曲半径为1mm，弯曲104、105和106次后高低阻态电阻分布如图4所示。实施例2一种本专利技术的柔性耐高温BaTi1-xCoxO3阻变存储器，其结构为底电极3、功能层2和顶电极1组成的叠层结构。优选的，衬底为厚度0.5μm的云母衬底4，底电极3为厚度70nm的SrRuO3薄膜，功能层2为厚度300nm的BaTi0.95Co0.05O3薄膜，顶电极1为厚度100nm的Au薄膜。在500℃退火2小时后下对其进行阻变性能测试。该存储器的高低阻态电阻比例如图2所示。该存储器在107、108和109次电阻开关循环测试后的高低阻态电阻分布如图3所示。该存储器在弯曲半径为1mm，弯曲104、105和106次后高低阻态电阻分布如图4所示。实施例3一种本专利技术的柔性耐高温BaTi1-xCoxO3阻变存储器，其结构为底电极3、功能层2和顶电极1组成的叠层结构。优选的，衬底为厚度0.5μm的云母衬底4，底电极3为厚度70nm的SrRuO3薄膜，功能层2为厚度300nm的BaTi0.85Co0.15O3薄膜，顶电极1为厚度100nm的Au薄膜。该存储器的高低阻态电阻比例如图2所示。该存储器在107、108和109次电阻开关循环测试后的高低阻态电阻分布如图3所示。该存储器在弯曲半径为1mm，弯曲104、105和106次后高低阻态电阻分布如图4所示。实施例4一种本专利技术的柔性耐高温BaTi1-xCoxO3阻变存储器，其结构为底电极3、功能层2和顶电极1组成的叠层结构。优选的，衬底为厚度0.5μm的云母衬底4，底电极3为厚度70nm的SrRuO3薄膜，功能层2为厚度300nm的BaTi0.85Co0.15O3薄膜，顶电极1为厚度100nm的Au薄膜。在500℃退火2小时后下对其进行阻变性能测试。该存储器的高低阻态电阻比例如图2所示。该存储器在107、108和109次电阻开关循环测试后的高低阻态电阻分布如图3所示。该存储器在弯曲半径为1mm，弯曲104、105和106次后高低阻态电阻分布如图4所示。实施例5一种本专利技术的柔性耐高温BaTi1-xCoxO3阻变存储器，其结构为底电极3、功能层2和顶电极1组成的叠层结构。优选的，衬底为厚度0.5μm的云母衬底4，底电极3为厚度70nm的SrRuO3薄膜，功能层2为厚度300nm的BaTi0.7Co0.3O3薄膜，顶电极1为厚度100nm的Au薄膜。该存储器的高低阻态电阻比例如图2所示。该存储器在107、108和109次电阻开关循环测试后的高低阻态电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻变存储器，其特征在于，衬底上设置底电极，底电极上设置BaTi1‑xCoxO3阻变功能层，x为0.05至0.3，功能层上设置顶电极，所述衬底为柔性云母。

【技术特征摘要】
1.一种阻变存储器，其特征在于，衬底上设置底电极，底电极上设置BaTi1-xCoxO3阻变功能层，x为0.05至0.3，功能层上设置顶电极，所述衬底为柔性云母。2.如权利要求1所述的阻变存储器，其特征在于，该存储器的最小弯曲半径为1mm，最小...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢忠帅，杨玉玺，马赫，袁国亮，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32