一种多场调控忆阻器及其制备方法技术

本发明专利技术的一种多场调控忆阻器及其制备方法，多场调控忆阻器，为三层结构的RRAM，包括顶部电极、介电材料、底部电极、基底；顶部电极与底部电极具有不对称性，以金属作顶部电极，以MXene‑ZnO异质结材料作为介电材料，以氧化铟锡作底部电极，以玻璃片或聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷作为基底。本发明专利技术用MXene‑ZnO为RRAM单元中的存储介质层材料，以旋涂的方式制备MXene‑ZnO层。通过用ZnO纳米颗粒原位修饰MXene纳米片，合成的异质结材料具有良好的绝缘性能、亲水性能和光学性能。本发明专利技术可实现基于电场、光场和湿度场调控电导态，同时具有制作工艺简单、大开关比、高存储密度、高稳定性等性能优点，因此具有良好的应用前景，能广泛应用于生活中多个领域。

【技术实现步骤摘要】
一种多场调控忆阻器及其制备方法
本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种多场调控忆阻器及其制备方法。
技术介绍
随着大数据、物联网、移动智能终端等信息技术的蓬勃发展，信息存储需求在不断的增加，存储设备在半导体工业领域受到广泛的关注，占整个半导体产业的两成以上。目前市面上应用广泛的闪存(Flash)虽具有功耗低、密度大、体积小等优点，但其存储密度接近物理极限这一瓶颈，同时Flash具有擦写电压高和擦写速度慢的缺陷。为突破尺寸极限，新型非易失阻变存储器(Resistiverandomaccessmemory,RRAM)越来越受到关注。RRAM的结构简单，为底电极/存储介质层/顶电极的三层结构。其存储机理是：通过外界激励使得中间的存储介质层展现出两种稳定的电阻，并将高电阻和低电阻状态分别对应计算机二进制运算中的“0”和“1”来实现信息的存储。相比于其他几种非易失性存储器，RRAM具有功耗低、结构简单、读写速度快、易集成等优点，被认为是下一代非易失性存储器的优良候选者。而作为新兴存储器，RRAM的存储介质层材料的选择、制备工艺的研究等问题亟待本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多场调控忆阻器，为三层结构的RRAM，其特征在于，包括顶部电极、介电材料、底部电极、基底；/n其中，顶部电极与底部电极具有不对称性，以金属作顶部电极，以MXene-ZnO异质结材料作为介电材料，以氧化铟锡(indium-tin-oxide,ITO)作底部电极，以玻璃片或聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylenenaphthalate，PEN)、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)作为基底。/n

【技术特征摘要】
1.一种多场调控忆阻器，为三层结构的RRAM，其特征在于，包括顶部电极、介电材料、底部电极、基底；
其中，顶部电极与底部电极具有不对称性，以金属作顶部电极，以MXene-ZnO异质结材料作为介电材料，以氧化铟锡(indium-tin-oxide,ITO)作底部电极，以玻璃片或聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylenenaphthalate，PEN)、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)作为基底。


2.根据权利要求1所述的多场调控忆阻器，其特征在于：所述顶部电极采用金、银、铝或镁之一。


3.一种多场调控忆阻器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一：清洗；
将含ITO电极的玻璃片放入烧杯，加入几滴Decon清洗剂和定量超纯水，超声烧杯10min，取出烧杯重新加超纯水冲洗至无泡沫，再加指定量的超纯水超声5min，重复2-3次；
步骤二：烘干；
将清洗完的玻璃片用N2枪吹干，放入真空干燥箱在120℃下烘干30min；
步骤三：UVO亲水化处理；
将玻璃片放入UVO清洁器中，ITO电极朝上，处理30min。
步骤四：MXene-ZnO溶液制备；
先制备MXene纳米片样品，并通过与含Zn的前驱液反应合成MXene-ZnO异质结材料的溶液；
步骤五：旋涂；
在玻片基底上分别以1000、2000、3000转/s的速率旋涂30s以旋涂一层FF溶液；
步骤六：退火；
将旋涂完的玻片放在烘干台上以60-120℃烘干2h，最终得到器件的介电层；
步骤七：蒸镀；
用定制图案化的掩膜版覆盖玻璃片以控制金属电极形状，在介电层上蒸镀18-40nm厚的金属顶电极，得到最终器件；

【专利技术属性】
技术研发人员：王燕，吕子玉，吴鹏，许涌，赵巍胜，
申请(专利权)人：北京航空航天大学合肥创新研究院北京航空航天大学合肥研究生院，
类型：发明
国别省市：安徽;34