一种Cu/Cu2S/Al结构宏观忆阻器及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种Cu/Cu2S/Al结构宏观忆阻器及制备方法，在平整的绝缘基底材料上，绝缘基底的其中一侧表面上设有硫化亚铜层的金属铜片，将金属铜片腐蚀得到硫化亚铜薄膜区域，在绝缘基底材料上金属铜片未覆盖区域设置一个铝电极接线柱，在金属铜片上硫化亚铜薄膜区域之外的区域设置一个铜电极接线柱，铝电极接线柱上引出一根纯铝细丝，纯铝细丝与铝电极接线柱紧密固定，纯铝细丝的末端与硫化亚铜薄膜区域接触，从而构成Cu/Cu2S/Al三层相叠的三明治结构的忆阻器电路。本发明专利技术所提出的宏观忆阻器及其数学模型，可以在电路实验室完成忆阻器相关电路的仿真设计与实物器件的电路实验分析。分析。分析。

【技术实现步骤摘要】
一种Cu/Cu2S/Al结构宏观忆阻器及制备方法


[0001]本专利技术涉及电路与系统领域，尤其是一种忆阻器及其制备方法。

技术介绍

[0002]在经典电路理论中，基本电路元件包括电阻、电容、电感。1971年，加州大学伯克利分校的华裔科学家蔡少棠教授根据对于经典电路理论的完备性分析，推测除了上述的三个基本电路元件以外，应该还存在一种能够描述电荷与磁通量关系的电路元件，并将这种电路元件命名为忆阻器。由于早期并无实物忆阻器件，因此忆阻器的相关研究一直没有被学者们所关注。直到2008年HP实验室在Nature上发表文章宣布发现了忆阻器，这一发现掀起了忆阻器相关理论与应用的研究热潮，忆阻器在新型存储器、人工神经网络、基本逻辑电路、混沌电路等领域的应用潜力与价值逐步被人们认识与关注。
[0003]忆阻器在电路理论与应用的已有研究中，大多是使用忆阻模型对所讨论的设计进行仿真分析，或是利用有源器件搭建的忆阻等效电路来进行忆阻电路的实验分析；研究中所使用的无源忆阻器件主要是微观器件，器件的制备、测试、分析等研究工作对于实验环境(如对温度、湿度、反应气体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Cu/Cu2S/Al结构宏观忆阻器，其特征在于：所述Cu/Cu2S/Al结构宏观忆阻器，结构为Cu/Cu2S/Al所构成的“三明治”结构的阻变器件；在平整的绝缘基底材料上，绝缘基底的其中一侧表面上设有硫化亚铜层的金属铜片，且金属铜片面积小于绝缘基底材料，将金属铜片腐蚀得到硫化亚铜薄膜区域，硫化亚铜薄膜区域的面积小于金属铜片面积，在绝缘基底材料上金属铜片未覆盖区域设置一个铝电极接线柱，在金属铜片上硫化亚铜薄膜区域之外的区域设置一个铜电极接线柱，铝电极接线柱上引出一根纯铝细丝，纯铝细丝与铝电极接线柱紧密固定，纯铝细丝的末端折成V形，V形的底部与硫化亚铜薄膜区域接触，从而构成Cu/Cu2S/Al三层相叠的三明治结构，即构成无源忆阻器器件，使用时将外围电路与器件结构中的铝电极接线柱和铜电极接线柱相连接，便构成了忆阻器电路。2.根据权利要求1所述的Cu/Cu2S/Al结构宏观忆阻器，其特征在于：所述绝缘基底材料为陶瓷、有机材料、玻璃或塑料。3.一种利用权利要求1所述Cu/Cu2S/Al结构宏观忆阻器的制备方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一，将厚度大于0.6mm的GB/TU2无氧紫铜板裁剪成长宽比为1：5的长方形的试件薄片；步骤二，试件薄片首先进行整体机械平整和超微细打磨后，将试件薄片任意一端的长度方向的约1/3～1/5部分，用聚乙烯薄膜进行覆膜保护，被覆膜保护部分作为Cu/Cu2S/Al三明治结构中的铜层，并与铜电极接线柱相连接形成忆阻器的铜电极；步骤三，对试件薄片剩余的约2/3～4/5未覆盖部分，在12g/L的NaOH溶液中进行除油、去脂后，用去离子水清洗去除表面残留的NaOH；再在15％的稀HNO3溶液进行浸泡，以除去表面残留氧化物质，之后采用去离子水清洗去除残留HNO3；步骤四，将步骤三预处理好的试件薄片在封闭的环境中烘干，并将烘干表面的试片立即埋入密闭容器中99.5％的升华硫超细微粉之中，并压实固定，在30
±
2℃的环境中，使铜表面与硫进行12小时自然化学反应，化学反应方程为：经过化学反应后，在试件薄片表面上，呈现靛蓝色均匀致密，附着于一层厚度为100～300微米的硫化亚铜膜层，从而得到Cu/Cu2S/Al结构的Cu/Cu2S结合层；步骤五，将纯铝细丝进行V字型塑形，并将V字型底部与硫化亚铜薄膜的任意均匀膜层部位进行弹性压合接触，形成Cu/Cu2S/Al“三明治”结构的宏观尺度忆阻器。4.一种利用权利要求1所述Cu/Cu2S/Al结构宏观忆阻器的测量方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1：选择测试仪器为信号源和数字存储示波器，其中信号源提供正负5V的正弦波信号，数字存储示波器连接宏观...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵楠，周巍，邵舒渊，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：