一种电极修饰层、忆阻器及其制备和控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电极修饰层、忆阻器及其制备和控制方法，包括置下而上的衬底、第一电极、电极修饰层、金属氧化物功能层和第二电极；电极修饰层包括有机物电极层和生长在有机物电极层的上表面的金属纳米颗粒层；金属纳米颗粒层由金属纳米颗粒构成；有机物电极层的材料为包括大量氨基和酚羟基基团的儿茶酚氨基团型有机物；金属纳米颗粒与金属氧化物功能层可以形成电接触，大大增强了金属氧化物功能层中与金属纳米颗粒相对应的位置处的局域电场，减小了金属氧化物功能层中导电细丝的形成和断裂的随机性，实现了对氧空位导电细丝通断的调制效果，使得忆阻器在电激励作用下，阻态的稳定跳变，提高了忆阻器的稳定性和关键电学参数的一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种电极修饰层、忆阻器及其制备和控制方法
本专利技术属于微电子器件
，更具体地，涉及一种电极修饰层、忆阻器及其制备和控制方法。
技术介绍
忆阻器被认为是电阻、电容、电感之外的第四种无源基本电路元件。忆阻器的阻值会随着流经它的电荷量而发生改变，并且能够在断开电流时保持它的阻值状态，从而实现非易失的信息存储功能。经研究忆阻器所具有的非易失信息存储功能，使得其可以应用于高密度信息存储或者是非易失性状态逻辑运算。目前基于导电细丝理论的忆阻器具有结构简单、功耗低、读写速度快等优势，使其成为最具潜力的存储技术之一。然而，忆阻器仍有许多问题亟待解决。一方面，忆阻器中离子在介质材料中的迁移会形成导电细丝，导电细丝的连通和断裂使器件的电导值发生变化。由于忆阻器的导电细丝的通断具有随机性，因此当下大部分忆阻器都存在操作电压、高低阻态分布离散性的问题，这使得器件间(devicetodevice)和电学循环(cycletocycle)的一致性都存在问题，这严重限制了忆阻器存储芯片的存储容量，也对忆阻器的大规模集成和外围电路设计带来了很大的挑战。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极修饰层，其特征在于，包括有机物电极层和金属纳米颗粒层；其中，所述金属纳米颗粒层由金属纳米颗粒构成，所述金属纳米颗粒生长在所述有机物电极层的上表面；所述有机物电极层的材料为包括大量的氨基和酚羟基基团的儿茶酚氨基团型有机物。/n

【技术特征摘要】
1.一种电极修饰层，其特征在于，包括有机物电极层和金属纳米颗粒层；其中，所述金属纳米颗粒层由金属纳米颗粒构成，所述金属纳米颗粒生长在所述有机物电极层的上表面；所述有机物电极层的材料为包括大量的氨基和酚羟基基团的儿茶酚氨基团型有机物。


2.根据权利要求1所述的电极修饰层，其特征在于，所述有机物电极层的材料为聚多巴胺。


3.根据权利要求1所述的电极修饰层，其特征在于，所述金属纳米颗粒包括：Ag或Pt。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的电极修饰层，其特征在于，所述电极修饰层用于忆阻器中，放置于忆阻器的电极和功能层之间，所述金属纳米颗粒与所述功能层形成电接触后，氧离子在第一电激励的作用下在所述功能层中迁移，形成氧空位导电细丝；在方向与所述第一电激励相反的第二电激励的作用下导电细丝断裂，从而发生阻变；其中，金属纳米颗粒起到局域电场增强的效果，引导导电细丝生长。


5.一种忆阻器，其特征在于，包括：置下而上依次放置的衬底、第一电极、权利要求1-4任意一项所述的电极修饰层、金属氧化物功能层和第二电极。


6.根据权利要求5所述的忆阻器，其特征在于，所述金属氧化物功能层的厚度为5～10nm，其材料包括：Hf、Al、Ti、Ta、Cu、W、Ni、Zn、Zr、Fe、Mn和Nb中的一种或几种。


7.根据权利要求5所述的忆阻器，其特征在于，所述第一电极的厚度为20～200nm，其材料为活性金属。


8.根据权利要求5所述的忆阻器，其特征在于，所述第二电极厚度为20～200nm，其材料为惰性金属。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴晟，宋玉洁，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