一种氧化铈忆阻器薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化铈忆阻器薄膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，制备氧化铈溶胶；步骤2，采用浸渍‑提拉法，以氧化铈溶胶为原料在室温下使用提拉机在氧化铟(ITO)基板上进行氧化铈凝胶薄膜的提拉，氧化铈凝胶薄膜在室温下干燥后，于300℃‑700℃下进行热处理，冷却后得到氧化铈薄膜；步骤3，使用紫外线对步骤2得到的氧化铈薄膜进行辐照，得到氧化铈忆阻器薄膜。该氧化铈忆阻器薄膜的制备方法具有制备成本低、工艺简单、容易控制等优点。

A preparation method of ceria memristor film

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铈忆阻器薄膜的制备方法
本专利技术属于微电子材料阻变存储器薄膜制备
，特别是涉及一种氧化铈忆阻器薄膜的制备方法。
技术介绍
作为下一代非易失性存储器，忆阻器薄膜材料由于结构简单、兼容性好、读写速度快、耐久性高、能耗低和成本低等优势正在被广泛研究。现阶段对于忆阻器薄膜器件来说，以氧空位型阻变存储器材料为主要研究对象，主要用于提高忆阻器薄膜器件的阻变性能，以确保其工作时具有良好的电压稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种氧化铈忆阻器薄膜的制备方法，用以提升忆阻器薄膜器件的性能。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是，一种氧化铈忆阻器薄膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，制备氧化铈溶胶；步骤2，采用浸渍-提拉法，以氧化铈溶胶为原料在室温下使用提拉机在氧化铟(ITO)基板上进行氧化铈凝胶薄膜的提拉，氧化铈凝胶薄膜在室温下干燥后，于300℃-700℃下进行热处理，冷却后得到氧化铈薄膜；步骤3，使用紫外线对步骤2得到的氧化铈薄膜进行辐照，得到氧化铈忆阻器薄膜。本专利技术的技术方案，还具有以下特点，在所述步骤1中，制备氧化铈溶胶具体为：以无水乙醇为溶剂，以硝酸铈为前驱体，苯甲酰丙酮为化学修饰剂，将硝酸铈、苯甲酰丙酮和无水乙醇以1:0.2:20的摩尔比混合后在磁力搅拌器上搅拌1h～2h直至混合液溶胶澄清，再将其密封好陈化20h～24h，即得到氧化铈溶胶。在所述步骤1中，在室温下对得到的氧化铈胶溶搅拌6h～8h，之后陈化24h。在所述步骤2中，热处理在氧气气氛下进行。在所述步骤2中，热处理的时间为20min。在所述步骤3中，使用功率为30W的紫外LED光源对氧化铈薄膜进行辐照，该紫外LED光源波长为365nm，辐照距离为2厘米，辐照时常为2h。本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种氧化铈忆阻器薄膜的制备方法具有制备成本低、工艺简单、容易控制等优点，不仅提高了氧化铈忆阻器薄膜的制备效率，而且制备得到的氧化铈忆阻器薄膜还具有良好的电阻反转特性。附图说明图1为本专利技术实施例1中制备的氧化铈忆阻器薄膜表面的原子力(AFM)显微镜二维照片；图2为本专利技术实施例2中制备的氧化铈忆阻器薄膜表面的原子力(AFM)显微镜二维照片；图3为本专利技术实施例3中制备的纳米氧化铈忆阻器薄膜表面的原子力(AFM)显微镜二维照片；图4为本专利技术实施例3中制备的氧化铈忆阻器薄膜的X射线光电子能谱(XPS)全谱图；图5为本专利技术实施例3中制备的氧化铈忆阻器薄膜的X射线光电子能谱(XPS)的Ce3d谱图；图6为实施例3中制备的氧化铈薄膜在紫外光辐照前的接触角测试结果图；图7为实施例3中制备的氧化铈薄膜经过辐照后的接触角测试结果图；图8为本专利技术实施例3中由氧化铈器薄膜制成的氧化铈忆阻器薄膜器件的伏安特性(I-V)曲线。图9为本专利技术实施例7中由氧化铈忆阻器薄膜制成的氧化铈忆阻器薄膜器件的伏安特性(I-V)曲线。具体实施方式下面结合附图说明和具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明。一种氧化铈忆阻器薄膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，以无水乙醇为溶剂，以硝酸铈为前驱体，苯甲酰丙酮为化学修饰剂，将硝酸铈、苯甲酰丙酮和无水乙醇以1:0.2:20的摩尔比混合后在磁力搅拌器上搅拌1h～2h直至混合液溶胶澄清，再将其密封好陈化20h～24h，即得到氧化铈溶胶，在室温下对得到的氧化铈胶溶搅拌6h～8h，之后陈化24h；步骤2，采用浸渍-提拉法，以陈华后的氧化铈溶胶为原料在室温下使用提拉机在氧化铟(ITO)基板上进行氧化铈凝胶薄膜的提拉，氧化铈凝胶薄膜在室温下干燥后，在氧气气氛下于300℃-700℃下进行热处理20min，冷却后得到氧化铈薄膜；步骤3，使用功率为30W的紫外LED光源对氧化铈薄膜进行辐照，得到氧化铈忆阻器薄；该紫外LED光源波长为365nm，辐照距离为2厘米，辐照时常为2h。顶电极制备，将氧化铈忆阻器薄膜样品放入溅射仪，固定好掩膜板(Mask)，然后打开溅射仪电源，进行抽气，当真空度达到1*10-3Pa后可对其进行顶电极的溅射。溅射靶材为Pt，纯度为99.9％，溅射时间为5分钟。溅射好的Pt层为氧化铈忆阻器薄膜的顶电极，一个纳米氧化铈薄膜忆阻器单元制备完成，可进行阻变性能的测试研究。实施例1一种氧化铈忆阻器薄膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，以无水乙醇为溶剂，以硝酸铈为前驱体，苯甲酰丙酮为化学修饰剂，将硝酸铈、苯甲酰丙酮和无水乙醇以1:0.2:20的摩尔比混合后在磁力搅拌器上搅拌1h直至混合液溶胶澄清，再将其密封好陈化20h，即得到氧化铈溶胶，在室温下对得到的氧化铈胶溶搅拌6h，之后陈化24h；步骤2，采用浸渍-提拉法，以陈华后的氧化铈溶胶为原料在室温下使用提拉机在氧化铟(ITO)基板上进行氧化铈凝胶薄膜的提拉，氧化铈凝胶薄膜在室温下干燥后，在氧气气氛下于300℃下进行热处理20min，冷却后得到氧化铈薄膜；步骤3，使用功率为30W的紫外LED光源对氧化铈薄膜进行辐照，得到氧化铈忆阻器薄；该紫外LED光源波长为365nm，辐照距离为2厘米，辐照时常为2h。实施例2一种氧化铈忆阻器薄膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，以无水乙醇为溶剂，以硝酸铈为前驱体，苯甲酰丙酮为化学修饰剂，将硝酸铈、苯甲酰丙酮和无水乙醇以1:0.2:20的摩尔比混合后在磁力搅拌器上搅拌1.5h直至混合液溶胶澄清，再将其密封好陈化22h，即得到氧化铈溶胶，在室温下对得到的氧化铈胶溶搅拌7h，之后陈化24h；步骤2，采用浸渍-提拉法，以陈华后的氧化铈溶胶为原料在室温下使用提拉机在氧化铟(ITO)基板上进行氧化铈凝胶薄膜的提拉，氧化铈凝胶薄膜在室温下干燥后，在氧气气氛下于500℃下进行热处理20min，冷却后得到氧化铈薄膜；步骤3，使用功率为30W的紫外LED光源对氧化铈薄膜进行辐照，得到氧化铈忆阻器薄；该紫外LED光源波长为365nm，辐照距离为2厘米，辐照时常为2h。实施例3一种氧化铈忆阻器薄膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，以无水乙醇为溶剂，以硝酸铈为前驱体，苯甲酰丙酮为化学修饰剂，将硝酸铈、苯甲酰丙酮和无水乙醇以1:0.2:20的摩尔比混合后在磁力搅拌器上搅拌2h直至混合液溶胶澄清，再将其密封好陈化24h，即得到氧化铈溶胶，在室温下对得到的氧化铈胶溶搅拌8h，之后陈化24h；步骤2，采用浸渍-提拉法，以陈华后的氧化铈溶胶为原料在室温下使用提拉机在氧化铟(ITO)基板上进行氧化铈凝胶薄膜的提拉，氧化铈凝胶薄膜在室温下干燥后，在氧气气氛下于700℃下进行热处理20min，冷却后得到氧化铈薄膜；步骤3，使用功率为30W的紫外LED光源对氧化铈薄膜进行辐照，得到氧化铈忆阻器薄；该紫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化铈忆阻器薄膜的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：/n步骤1，制备氧化铈溶胶；/n步骤2，采用浸渍-提拉法，以氧化铈溶胶为原料在室温下使用提拉机在氧化铟(ITO)基板上进行氧化铈凝胶薄膜的提拉，氧化铈凝胶薄膜在室温下干燥后，于300℃-700℃下进行热处理，冷却后得到氧化铈薄膜；/n步骤3，使用紫外线对步骤2得到的氧化铈薄膜进行辐照，得到氧化铈忆阻器薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种氧化铈忆阻器薄膜的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，制备氧化铈溶胶；
步骤2，采用浸渍-提拉法，以氧化铈溶胶为原料在室温下使用提拉机在氧化铟(ITO)基板上进行氧化铈凝胶薄膜的提拉，氧化铈凝胶薄膜在室温下干燥后，于300℃-700℃下进行热处理，冷却后得到氧化铈薄膜；
步骤3，使用紫外线对步骤2得到的氧化铈薄膜进行辐照，得到氧化铈忆阻器薄膜。


2.根据权利要求1所述的氧化铈忆阻器薄膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，制备氧化铈溶胶具体为：以无水乙醇为溶剂，以硝酸铈为前驱体，苯甲酰丙酮为化学修饰剂，将硝酸铈、苯甲酰丙酮和无水乙醇以1:0.2:20的摩尔比混合后在磁力搅拌器上搅拌1h～2h直至混合液溶胶澄清，再将...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖，寇艺涵，赵高扬，张坤，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61