一种平面型忆阻器及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种平面型忆阻器及其制备方法，所述忆阻器的结构是衬底的上一种平面结构，包括一端活性电极、一端惰性电极和电极中间的二维原子晶体，其中二维原子晶体为单晶Ⅳ‑Ⅵ族半导体，形如MX(M：Ge、Sn、Pb；X：S、Se)，它们为快离子导体，而且具有的独特褶皱层状结构，在受到电场作用时，来自活性电极被氧化的金属阳离子能在二维原子材料层间、空位或界面特殊的通道快速迁移，以实现一种低功耗、循环一致性好、开关比大等性能优异的忆阻器；此外本发明专利技术提供的制备方法简单易行，在阻变存储器和需要低功耗的人工突触器件拥有广阔的应用前景，也为忆阻器制备提供了一种新的思路。

A planar memristor and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种平面型忆阻器及其制备方法
本专利技术涉及微电子
，更具体地，涉及一种平面型忆阻器及其制备方法。
技术介绍
忆阻器，全称记忆电阻器(Memristor)，是电阻、电容、电感之外的第四种电路基本元件，早在1971年，蔡少棠教授就从逻辑和公理的观点推断出这种元件的存在，并指出它是一个与磁通量和电荷量相关的无源电路元件。忆阻器具有结构简单、易于集成、速度快、尺寸小、与CMOS兼容等特点，此外忆阻器的多值、低功耗和非线性很好的符合人工突触和人工神经元的要求，因此其在下一代存储器和神经网络方向有非常大的应用前景。金属导电桥型忆阻器具有尺寸可缩减性好、数据保持好、多值存储潜力等优点，是忆阻器中一种重要的类型，这类器件通常由一个容易发生电化学反应的电极、一个惰性电极和电极中间的阻变层(硫族固态电介质、氧化物、有机物等)构成。施加于活性电极的正向电压使金属原子氧化为相应的阳离子，之后在电场作用下阳离子向惰性电极迁移，在惰性电极处被还原成金属原子，金属原子不断堆积并在中间阻变层形成一个导电细丝，同样的施加相反电压导电丝断裂器件回到高阻。金属导电桥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平面型忆阻器，其特征在于，包括：基底、活性电极、惰性电极以及二维原子晶体；/n所述活性电极、惰性电极以及二维原子晶体均置于基底的上方；/n所述活性电极位于二维原子晶体的一端，所述惰性电极位于二维原子晶体的另一端；/n所述二维原子晶体为单晶Ⅳ-Ⅵ族半导体，具有褶皱层状结构，受到电场作用时，来自活性电极被氧化的金属阳离子能在二维原子晶体的通道快速迁移，之后金属阳离子在惰性电极还原并在二维原子晶体中形成导电丝，通过导电丝的通断实现忆阻器功能。/n

【技术特征摘要】
1.一种平面型忆阻器，其特征在于，包括：基底、活性电极、惰性电极以及二维原子晶体；
所述活性电极、惰性电极以及二维原子晶体均置于基底的上方；
所述活性电极位于二维原子晶体的一端，所述惰性电极位于二维原子晶体的另一端；
所述二维原子晶体为单晶Ⅳ-Ⅵ族半导体，具有褶皱层状结构，受到电场作用时，来自活性电极被氧化的金属阳离子能在二维原子晶体的通道快速迁移，之后金属阳离子在惰性电极还原并在二维原子晶体中形成导电丝，通过导电丝的通断实现忆阻器功能。


2.根据权利要求1所述的平面型忆阻器，其特征在于，所述二维原子晶体为二维MX单晶，其中：M表示Ge、Sn或Pb中的一种；X表示S或Se中的一种。


3.根据权利要求1所述的平面型忆阻器，其特征在于，所述活性电极和惰性电极的间隔距离为50nm～5μm。


4.根据权利要求1或3所述的平面型忆阻器，其特征在于，所述活性电极的材料为银、铜、镍、钛或锂。


5.根据权利要求1或3所述的平面型忆阻器，其特征在于，所述惰性电极的材料为铂、金、钨、钯、氧化铟锡、石墨烯或半金属型二维原子晶体材料。


6.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明，刘龙，杨哲，缪向水，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42