具有双脉冲易化特性的忆阻器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种具有双脉冲易化特性的忆阻器件及其制备方法，所述忆阻器件包括位于中部的阻变层，以及分别设置在所述阻变层顶部、底部的顶电极、底电极，所述顶电极和底电极均与外部电源电连接，所述底电极、阻变层与所述衬底的形状、尺寸一一匹配；所述阻变层包括介质层和敷设在该介质层上方的Mxene材料膜，所述顶电极通过掩膜板的开孔溅射在所述Mxene材料膜的顶部，所述底电极的顶部、底部分别与所述介质层、衬底相触接。该忆阻器件的导电性和稳定性佳，可实现突触功能的仿生，具有广阔的应用前景；此外，本发明专利技术的制备方法简便、高效，成本低，可广泛用于工业生产。

【技术实现步骤摘要】
具有双脉冲易化特性的忆阻器件及其制备方法
本专利技术涉及一种忆阻器件及其制备方法，具体涉及一种具有双脉冲易化特性的忆阻器件及其制备方法，属于类脑器件

技术介绍
忆阻器（Memristor），由英文单词Memoryresistors构词而来，是一种具有“记忆”功能的阻变器件，其阻值会随着流经的电荷量而改变，且在关掉电源后保持其阻态，即能“记忆”先前通过的电荷量。忆阻器的实现依靠的物理机制主要有：导电细丝机制、边界迁移机制、相变机制、质子迁移机制等。随着对忆阻器这一新型元件的深入研究，忆阻器在非易失性存储器、人工神经网络、混沌、信号处理和模式识别等领域广泛应用。忆阻器在生物突触仿生方面的应用，属于神经领域的应用范畴。大数据时代的到来让人工智能焕发生机，但传统计算机的速度远不能满足如今大数据处理的需求，即出现“冯·诺依曼瓶颈”。众多研究表明，在冯·诺依曼结构的计算机上编程来实现类似人脑的学习、记忆和联想等功能，需要消耗巨大的资源，效果不尽如人意。因此，必须超越冯·洛伊曼架构信息处理方式，研究类人脑的计算架构才有希望实现真正的、具有实用意义的人工智能。人脑含有大量的神经元（neur本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有双脉冲易化特性的忆阻器件，设置在衬底上，其特征在于：所述忆阻器件包括位于中部的阻变层，以及分别设置在所述阻变层顶部、底部的顶电极、底电极，所述顶电极和底电极均与外部电源电连接，所述底电极、阻变层与所述衬底的形状、尺寸一一匹配；所述阻变层包括介质层和敷设在该介质层上方的Mxene材料膜，所述顶电极通过掩膜板的开孔溅射在所述Mxene材料膜的顶部，所述底电极的顶部、底部分别与所述介质层、衬底相触接。

【技术特征摘要】
1.一种具有双脉冲易化特性的忆阻器件，设置在衬底上，其特征在于：所述忆阻器件包括位于中部的阻变层，以及分别设置在所述阻变层顶部、底部的顶电极、底电极，所述顶电极和底电极均与外部电源电连接，所述底电极、阻变层与所述衬底的形状、尺寸一一匹配；所述阻变层包括介质层和敷设在该介质层上方的Mxene材料膜，所述顶电极通过掩膜板的开孔溅射在所述Mxene材料膜的顶部，所述底电极的顶部、底部分别与所述介质层、衬底相触接。2.根据权利要求1所述的一种具有双脉冲易化特性的忆阻器件，其特征在于：所述介质层为二氧化硅层，所述二氧化硅层的厚度为80nm。3.根据权利要求1所述的一种具有双脉冲易化特性的忆阻器件，其特征在于：所述顶电极为铝、钼、铌、铜、金、钯、铂、钽、钌、氧化钌、银、氮化钽、氮化钛、钨、氮化钨中的一种。4.根据权利要求3所述的一种具有双脉冲易化特性的忆阻器件，其特征在于：所述顶电极的厚度为100nm。5.根据权利要求1所述的一种具有双脉冲易化特性的忆阻器件，其特征在于：所述底电极为铝、钼、铌、铜、金、钯、铂、钽、钌、氧化钌、银、氮化钽、氮化钛、钨、氮化钨中的一种。6.根据权利要求5所述的一种具有双脉冲易化特性的忆阻器件，其特征在于：所述底电极的厚度为90nm。7.根据权利要求1所述的一种具有双脉冲易化特性的忆阻器件，其特征在于：所述衬底为硅衬底层。8.权利要求1所述的一种具有双脉冲易化特性的忆阻器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1）真空环境下，将衬底固定在溅射系统的靶枪上，选取底电极材料作为溅射源，通过磁控溅射仪沉积底电极，底电极均匀、完全覆盖在衬底上表面；S2）保持步骤S1的真空环境，更换介质层溅射源，在所述底电极的上表面均匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：童祎，高斐，渠开放，张缪城，郭宇锋，万相，连晓娟，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32