一种具有电阻开关效应的BEFMO/ZCO复合异质结及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种具有电阻开关效应的BEFMO/ZCO复合异质结及其制备方法，包括复合在一起的下层膜和上层膜；下层膜化学式为ZCO，六角纤锌矿结构，x＝0.01～0.09；上层膜化学式为Bi0.9Er0.1Fe0.99Mn0.01O3，扭曲的菱方钙钛矿结构，空间群R3c。本发明专利技术采用溶胶凝胶法，通过旋涂、退火的工艺制备得到。本发明专利技术BEFMO/ZCO复合异质结，是利用铁电极化调控阻变机制，引用氧化物半导体层构筑铁酸铋/氧化物半导体异质结，复合异质结具有电阻开关效应。

A BEFMO/ZCO Composite Heterojunction with Resistance Switching Effect and Its Preparation Method

The invention provides a BEFMO/ZCO composite heterojunction with resistance switching effect and a preparation method, including a composite lower layer and upper layer; a chemical formula for the lower layer is ZCO, a hexagonal wurtzite structure, x=0.01-0.09; and a chemical formula for the upper layer is Bi0.9Er0.1Fe0.99Mn0.0103, a twisted rhombic perovskite structure, and a space group R3c. The present invention is prepared by sol-gel process and by spin coating and annealing process. The BEFMO/ZCO composite heterojunction of the present invention is a bismuth ferrite/oxide semiconductor heterojunction constructed by using an oxide semiconductor layer and an iron electrode mechanism to regulate the resistance. The composite heterojunction has resistance switching effect.

【技术实现步骤摘要】
一种具有电阻开关效应的BEFMO/ZCO复合异质结及其制备方法
本专利技术属于功能材料领域，涉及一种具有电阻开关效应的BEFMO/ZCO复合异质结及其制备方法。
技术介绍
铁酸铋BiFeO3(BFO)是一类具有代表性的单相多铁性材料。作为一种在室温下兼有铁电性与反铁磁性的钙钛矿结构材料，它独有的特性促使它在非易失性存储器等领域有着广阔的应用前景。然而其较大的漏电流限制了它的应用。目前，通过添加合适的过度层，构造多层膜结构可以减少BFO薄膜的漏电流并提高其阻变特性。对于金属-铁电-半导体异质结阻变结构，铁电-半导体界面的特性是决定其阻变特性最关键因素。因此，要求半导体薄膜与铁电薄膜层之间具有良好的化学兼容性，获得稳定且优异的界面特性。但是对于普通半导体而言，异质结在界面处一般会发生化学互扩散，导致界面处的铁电耦合效应减弱，从而使异质结阻变特性会退化。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种具有电阻开关效应的BEFMO/ZCO复合异质结及其制备方法，具有较好的铁电性和阻变特性。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种具有电阻开关效应的BEFMO/ZCO复合异质结，包括复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有电阻开关效应的BEFMO/ZCO复合异质结，其特征在于，包括复合在一起的下层膜和上层膜；下层膜化学式为Zn1‑xCuxO，六角纤锌矿结构，x＝0.01～0.09；上层膜化学式为Bi0.9Er0.1Fe0.99Mn0.01O3，扭曲的菱方钙钛矿结构，空间群R3c。

【技术特征摘要】
1.一种具有电阻开关效应的BEFMO/ZCO复合异质结，其特征在于，包括复合在一起的下层膜和上层膜；下层膜化学式为Zn1-xCuxO，六角纤锌矿结构，x＝0.01～0.09；上层膜化学式为Bi0.9Er0.1Fe0.99Mn0.01O3，扭曲的菱方钙钛矿结构，空间群R3c。2.根据权利要求1所述的具有电阻开关效应的BEFMO/ZCO复合异质结，其特征在于，高低阻态开关比RHRS/RLRS为2.63～10.30。3.根据权利要求1所述的具有电阻开关效应的BEFMO/ZCO复合异质结，其特征在于，在室温下测试频率为100Hz时，其介电常数为16.58～22.10。4.一种权利要求1-3任一项所述的具有电阻开关效应的BEFMO/ZCO复合异质结的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将C4H6O4Zn·2H2O和C4H6CuO4Zn·H2O溶于乙二醇甲醚和乙醇胺的混合液中，搅拌均匀，得到ZCO前驱液；步骤2，采用旋涂法在FTO/Glass基板上旋涂ZCO前驱液，得到ZCO湿膜，湿膜经匀胶后在285～310℃烘烤得干膜，再于545～560℃下退火得到晶态ZCO薄膜；步骤3，待晶态ZCO薄膜降温后，在晶态ZCO薄膜上重复步骤2，达到预设厚度，即得到ZCO薄膜；步骤4，将Bi(NO3)3·5H2O、Er(NO3)3·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O、C4H6MnO4·4H2O乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液中，搅拌均匀，得到BEFMO前驱液；步骤5，在晶态ZCO薄膜上旋涂BEFM...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈国强，刘云，郭美佑，薛敏涛，任慧君，夏傲，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61