一种量子电导特性可控的纳米点接触制造技术

本发明专利技术提供了一种量子电导特性可控的纳米点接触，由底电极/金属氧化物/顶电极构成三明治结构，其中底电极是具有储氧功能的导电材料，顶电极是惰性导电材料；工作状态时，电极间施加正向电压，金属氧化物中的氧离子发生迁移并储存在底电极中，形成氧空位导电丝；然后，施加反向电压，储存在底电极中的氧离子返回氧空位导电丝，使氧空位导电丝尺寸变小形成纳米点接触；通过控制反向电压的大小能够控制纳米点接触的量子电导值的大小，尤其是通过逐渐增大反向电压能够构建电导值以0.5G0为间隔连续减小的纳米点接触结构，因此有望用于多值存储、多值逻辑以及神经模拟等领域。

A nanometer point contact with controllable quantum conductivity

The invention provides a controllable electrical conductivity of nano quantum point contact, is composed of a bottom electrode / metal oxide / top electrode form a sandwich structure, wherein the bottom electrode is electrically conductive material with oxygen storage function, the top electrode is inert conductive material; the working state, Shi Jiazheng to the inter electrode voltage, oxygen ion in the metal oxide transfer and stored in the bottom electrode, the formation of oxygen vacancies in conductive wire; then, reverse voltage applied, storage of oxygen ions in the bottom electrode in return the oxygen vacancy conductive wire, so that the oxygen vacancy conductive wire size forming nano contact; quantum conductance by controlling the size of reverse voltage to control the magnitude of the nano contact especially, by gradually increasing the reverse voltage to construct conductance values with 0.5G0 interval decreases continuously nanocontact, therefore is expected to be used in the multi value memory, Multi valued logic and neural simulation.

【技术实现步骤摘要】
一种量子电导特性可控的纳米点接触
本专利技术涉及纳米技术与信息存储
，尤其是一种量子电导特性可控的纳米点接触。
技术介绍
存储器是信息记录的载体，在国民生产生活中发挥重要的作用。随着大数据时代的到来，全球信息量爆炸式增长，存储器的重要性更加突出。有研究报道可以通过缩减器件尺寸来增加芯片的集成密度和存储容量，但是这并不是一个一劳永逸的办法，摩尔定律在近年来开始遭遇越来越严重的挑战，如：发热、功耗以及工艺难度等一系列问题，以及冯诺依曼瓶颈问题。阻变存储器是一种新兴的信息技术，具有结构简单、微缩性好、操作速度快、功耗低、与CMOS工艺兼容等诸多优点，在国际半导体技术路线图中被明确列为最值得优先发展的新型存储技术之一。尤为重要的是，阻变存储器的存储单元为简单的“阳极/存储介质/阴极”三层膜结构，存储介质具有电阻转变性质，在阳极与阴极之间调控施加电压可以使存储单元的电阻在高低阻值切换。目前研究表明，大多数阻变存储器在电压作用下材料内部通过离子迁移和电化学过程形成连通阳极和阴极的纳米导电通道，本文中将该纳米导电通道称为“纳米导电丝”。该纳米导电丝可以简化看作准一维电子体系，其电导特性与丝的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量子电导特性可控的纳米点接触，由底电极/金属氧化物/顶电极构成三明治结构，其特征是：底电极由具有储氧功能的导电材料构成；顶电极由惰性导电材料构成；金属氧化物位于底电极与顶电极之间，具有电阻转变性质；工作状态时，底电极与顶电极之间施加正向电压，金属氧化物中的氧离子发生迁移并储存在底电极中，形成氧空位导电丝；然后，底电极与顶电极之间施加反向电压，储存在底电极中的氧离子返回氧空位导电丝，使氧空位导电丝尺寸变小形成纳米点接触；通过控制反向电压的大小而控制纳米点接触的量子电导值的大小。

【技术特征摘要】
1.一种量子电导特性可控的纳米点接触，由底电极/金属氧化物/顶电极构成三明治结构，其特征是：底电极由具有储氧功能的导电材料构成；顶电极由惰性导电材料构成；金属氧化物位于底电极与顶电极之间，具有电阻转变性质；工作状态时，底电极与顶电极之间施加正向电压，金属氧化物中的氧离子发生迁移并储存在底电极中，形成氧空位导电丝；然后，底电极与顶电极之间施加反向电压，储存在底电极中的氧离子返回氧空位导电丝，使氧空位导电丝尺寸变小形成纳米点接触；通过控制反向电压的大小而控制纳米点接触的量子电导值的大小。2.如权利要求1所述的量子电导特性可控的纳米点接触，其特征是：所述的底电极材料是ITO、AZO、FTO、掺铌钛酸锶材料中的一种或者几种。3.如权利要求1所述的量子电导特性可控的纳米点接触，其特征是：所述的顶电极材料是Pt、Au、W中的一种或者几种。4.如权利要求1所述的量子电导特性可控的纳米点接触，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钢，薛武红，李润伟，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33