一种同时具有负微分电阻和忆阻功能的器件制备方法技术

一种同时具有负微分电阻和忆阻功能的器件制备方法，步骤如下，将Zn片用无水乙醇清洗后，置于甲酰胺溶液中反应，用掩膜板制备Ag顶电极，掩膜板小孔直径0.5‑1mm，将掩膜板置于反应好的Zn片上，滴加银凝胶，固化24h；将1％面积的Zn片表面打磨去除氧化层，露出未反应的Zn做底电极，Ag做顶电极，中间层为ZnO纳米棒阵列，即得目标器件。本发明专利技术步骤少、操作简单、制得物性能优良、具有明显的负微分及忆阻特性，有望在新型电子器件中获得应用。

A Fabrication Method of Devices with Negative Differential Resistance and Memory Resistance

A method for preparing a device with negative differential resistance and memristor function at the same time is as follows: after cleaning the Zn tablet with absolute ethanol, the reaction is carried out in the formamide solution, and the Ag top electrode is prepared by the mask plate, and the diameter of the mask plate is 0.5 to 1mm, and the mask plate is placed on the Zn piece which is reacted well, and the silver gel is added to solidify the 24h, and the 1% is fixed. Surface polishing of the area of the zinc sheet removes the oxide layer, revealing unreacted zinc as the bottom electrode, Ag as the top electrode, and the middle layer is an array of zinc oxide nanorods, which is the target device. The invention has the advantages of less steps, simple operation, excellent product performance, obvious negative differential and memristor characteristics, and is expected to be applied in new electronic devices.

【技术实现步骤摘要】
一种同时具有负微分电阻和忆阻功能的器件制备方法
本专利技术涉及高频电子器件，特别是一种同时具有负微分电阻和忆阻功能的器件的制备方法。
技术介绍
负微分电阻(NDR)效应一般是指在n型能谷半导体中，由于电子隧穿效应而产生的一种效应，即随着电压增大而电流呈现减小的现象，不同的电压作用下，电子的传输能力受到陷阱能级的限制，使薄膜在高、低电阻态之间相互转换。忆阻器是一种无源的器件，即工作是必须提供外界电压才能驱使其工作,而NDR器件是一种可以对外输出能量的一种器件,他们两者的结合很可能能够突破忆阻本身的应用范围，成为一种全新的器件。由于NDR效应在纳米电子器件体系中的应用价值和忆阻器在未来新型存储器中的应用潜力,因此对于NDR与忆阻器共存的现象在未来新型电子器件发展、开发和应用中具有巨大的应用前景。在负阻区，半导体中载流子浓度局部的微小涨落即可引起非平衡多数载流子的大量积累而产生空间电荷，这种现象就是负微分电阻效应。它是耿氏二极管工作的物理基础，是现阶段制备高频电子器件的重要技术途径。一般情况下，在纳米材料中，由于量子限域效应，能够实现负微分效应与忆阻效应并存。
技术实现思路
本专利技术就是提供一种步骤少、操作简单、制得物性能优良的同时具有负微分电阻及忆阻功能器件的制备方法。本专利技术的目的是这样实现的：一种同时具有负微分电阻和忆阻功能的器件制备方法，包括以下步骤：a、Zn片清洗将面积1-100cm2Zn片放入100ml无水乙醇清洗10分钟，去除表面氧化层,自然晾干；b、配置甲酰胺的水溶液配置5％体积比的甲酰胺的水溶液200ml；c、反应将Zn片置于甲酰胺的水溶液中，在80℃下反应24h.取出，自然晾干；d、制备器件用掩膜板制备Ag顶电极，掩膜板小孔直径0.5-1mm，将掩膜板置于反应好的Zn片上，滴加银凝胶，固化24h；将1％面积的Zn片表面打磨去除氧化层，露出未反应的Zn做底电极，Ag做顶电极，中间层为ZnO纳米棒阵列，即得目标器件。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用液相沉淀法，以无机盐为锌源，不用模板，在较低温下反应即得目标器件，其制备方法简单，反应温和，耗能小，对设备无特殊要求，适合大规模生产。该方法简便易行，不需大型设备，有利于大规模生产。合成步骤少，操作简单，制得物性能优良。所得器件具有明显的负微分及忆阻特征，有望在新型电子器件中获得应用。附图说明图1是本专利技术的实验流程图及实施例一制备的ZnO纳米线阵列断面图。图2a-d是本专利技术实施例一制备的器件实物照片及ZnO纳米线阵列的表面形貌、XRD表征。图2a是实物照片。图2b是ZnO纳米线阵列顶部扫描照片。图2c是ZnO纳米线阵列的XRD谱图。图2d是ZnO纳米线阵列的能量损失谱图。图3是本专利技术实施例一制备的器件性能图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施方式，对本专利技术作进一步详细的说明。实施例一a、Zn片清洗将Zn片(面积4cm2)放入无水乙醇(100ml)清洗10分钟，去除表面氧化层,自然晾干；b、配置甲酰胺的水溶液配置5％体积比的甲酰胺的水溶液200ml；c、反应将Zn片置于甲酰胺的水溶液中，在80℃下反应24h.取出，自然晾干；d、制备器件用掩膜板制备Ag顶电极，掩膜板小孔直径0.5-1mm，将掩膜板置于反应好的Zn片上，滴加银凝胶，固化24h。将1％面积的Zn片表面打磨去除氧化层，露出未反应的Zn做底电极，Ag做顶电极，即得目标器件。图1是本专利技术的实验流程图及实施例一制备的ZnO纳米线阵列断面图，断面显示ZnO纳米线阵列厚度为2微米图2a-d是本专利技术实施例一制备的器件实物照片及ZnO纳米线阵列的表面形貌、XRD表征。图2a是实物照片，面积为4cm2。图2b是ZnO纳米线阵列顶部扫描照片，显示纳米棒直径为300nm。图2c是ZnO纳米线阵列的XRD谱图，图2d是ZnO纳米线阵列的能量损失谱图，两者可以证明在Zn片表面生成了ZnO纳米线阵列。图3是本专利技术实施例一制备的器件性能图，由图可见明显的忆阻及负微分电阻效应。图3显示器件在-1V到1V之间具有忆阻特性。在-4V致-1V，及1V-4V之间具有负微分电阻效应，即电流随电压的增加而减小。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同时具有负微分电阻和忆阻功能的器件制备方法，包括以下步骤：a、Zn片清洗将面积1‑100cm2Zn片放入100ml无水乙醇清洗10分钟，去除表面氧化层,自然晾干；b、配置甲酰胺的水溶液配置5％体积比的甲酰胺的水溶液200ml；c、反应将Zn片置于甲酰胺的水溶液中，在80℃下反应24h.取出，自然晾干；d、制备器件用掩膜板制备Ag顶电极，掩膜板小孔直径0.5‑1mm，将掩膜板置于反应好的Zn片上，滴加银凝胶，固化24h；将1％面积的Zn片表面打磨去除氧化层，露出未反应的Zn做底电极，Ag做顶电极，中间层为ZnO纳米棒阵列，即得目标器件。

【技术特征摘要】
1.一种同时具有负微分电阻和忆阻功能的器件制备方法，包括以下步骤：a、Zn片清洗将面积1-100cm2Zn片放入100ml无水乙醇清洗10分钟，去除表面氧化层,自然晾干；b、配置甲酰胺的水溶液配置5％体积比的甲酰胺的水溶液200ml；c、反应将Zn片置于甲酰胺的水溶液中，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨峰，米雅民·萨尔曼·卡齐姆，孙柏，赵勇，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51