一种低功耗卟啉锌忆阻器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低功耗卟啉锌忆阻器及其制备方法，所述卟啉锌忆阻器从下至上依次包括底电极、有机阻变层、无机阻变层、顶电极，所述有机阻变层为小分子卟啉锌，所述底电极为氧化铟锡，所述顶电极为金属铝，其特征在于，所述无机阻变层为厚度6～10nm的非化学计量比氧化铝薄膜，所述非化学计量比氧化铝薄膜中氧原子和铝原子的数量比值即氧铝比为1.2～1.3。所述无机阻变层为采用热原子层沉积薄膜制备所得的非化学计量比氧化铝。本发明专利技术通过引入热原子层沉积工艺手段，获得了高质量可控的非化学计量比氧化铝薄膜，改进了有机忆阻器的开关功耗及稳定性，使其在拥有生物突触响应的同时，具有线性度良好的突触权重更新过程。有线性度良好的突触权重更新过程。有线性度良好的突触权重更新过程。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗卟啉锌忆阻器及其制备方法


[0001]本专利技术属于有机光电材料和神经形态硬件领域，尤其涉及一种低功耗卟啉锌忆阻器及其制备方法。

技术介绍

[0002]当今以实时语音、图像、神经信号等非结构化数据为主的大数据时代亟需具有更强大算力的计算体系与计算单元，从而研究开发具有类脑特性(高度并行、功耗低、高密度)的神经形态硬件成为了未来计算研究的基础。而具有可重构的依赖于操作历史的电阻切换行为的两端忆阻器所能够模拟生物突触的突触功能，是用于构建神经形态计算的模拟类神经网络的最有前景的技术之一。与传统电存储式的数字类阻变器件的两级电阻态(高阻态和低阻态)不同，为了模拟突触功能，通常需要模拟类忆阻器的多级开关特性，因为此类开关特性被证明能在相同连续脉冲中获得多级权重，高线性度增强和抑制过程以及更低的操作功耗。
[0003]近年来，以有机材料为主的有机忆阻器为神经形态硬件提供了多功能化、柔性化、轻质化的选择，正成为最具潜力的人工神经网络核心元件技术方案。但相比于传统无机忆阻器，运行串扰、写入噪声、寿命短阻碍了有机忆阻器的阵列化发展。故将有机材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗卟啉锌忆阻器，所述卟啉锌忆阻器从下至上依次包括底电极、有机阻变层、无机阻变层、顶电极，所述有机阻变层为小分子卟啉锌，所述底电极为氧化铟锡，所述顶电极为金属铝，其特征在于，所述无机阻变层为厚度6～10nm的非化学计量比氧化铝薄膜，所述非化学计量比氧化铝薄膜中氧原子和铝原子的数量比值即氧铝比为1.2～1.3。2.权利要求1所述的一种低功耗卟啉锌忆阻器的制备方法，首先于底电极上制备有机阻变层，随后在有机阻变层上制备无机阻变层，最终在无机阻变层上制备顶电极，其特征在于，所述有机阻变层制备方法具体为：步骤S1：将已蒸镀有机阻变层的基片放置在热原子沉积薄膜制备系统的镀膜腔室中，所述镀膜腔室的温度设定范围在80℃
‑
200℃；步骤S2：将所述热原子沉积薄膜制备系统中三甲基铝前驱体源通过三甲基铝前驱体原子层沉积阀引入步骤S1中将已蒸镀有机阻变层的基片表面，得到沉积三甲基铝前驱体；步骤S3：使用惰性气体氮气对步骤S2中所述沉积的三甲基铝前驱体表面进行清洗，清洗时间为20～60S；步骤S4：将去离子水前驱体通过去离子水前驱体原子层沉积阀引入所述步骤S3中已清洗的沉积三甲基铝前驱体上，即可得到厚度0.1nm左右的初步形成的非化学计量比氧化铝薄膜；步骤S5：使用惰性气体氮气对步骤S4中所述的0.1nm的初步形成的非化学计量比氧化铝薄膜进行清洗，清洗时间为20～60S；步骤S6：重复步骤S2
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S5，直到获得6～10nm的非化学计量比氧化铝薄膜，即所述无机阻变层。3.根据权利要求2所述的一种低功耗卟啉锌忆阻器的制备方法，其特征在于，所述有机阻变层采用真空蒸镀成膜法成膜，真空度控制在5
×
10
‑4pa，蒸镀速率在采用石英晶振控制厚度在15
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：明建宇，陈雨婷，姚鸿巍，解令海，凌海峰，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：