有机双稳态元件与其制造方法技术

一种有机双稳态元件，其包括：第一电极、第二电极与有机混合层。其中有机混合层介于第一电极与第二电极之间。当于双稳态元件的第一电极与第二电极之间施加偏压时，通过有机混合层中所掺杂的金属材料／微粒，作为电子注入媒介，因此可以提高有机双稳态元件的写入／抹除次数，并且可以提高有机双稳态元件的寿命。此外，具有掺杂金属材料的有机混合层的有机双稳态元件拥有较为稳定的元件未开启的高电阻率状态特性，因此可以更准确的通过施加电压的不同来控制有机双稳态元件的开启与关闭。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种存储元件与其制造方法，且特别涉及一种有机多稳态元件与其制造方法。
技术介绍
近年来，随着所施加的电压的不同，可在高电阻状态与低电阻状态之间转换的一种双稳态元件，被应用于制造存储元件以及开关切换器。而具有这种开关性质以及记忆储存能力的材质，包括无机材料与有机材料。值得注意的是，将这些材质设置于两电极之间而制造出的多稳态存储元件具有成为新一代的非易失存储元件的潜力。对于一般存储器元件及开关切换器而言，元件的寿命为相当重要的技术指标，而评估元件寿命的测量技术为耐力测试(endurence)，即写入/抹除测试。一般的多稳态元件仅具有单一材质的多稳态层，而以这种元件结构进行耐力测试时，其写入/抹除次数仅有70次，且电性表现并不稳定。如此一来，这种有多稳态元件的应用层面就相当有限。且在这种仅有单一多稳态材质的多稳态元件的操作过程中，当在多稳态元件两端施加偏压时，会因为电场的作用，使得多稳态层受到过度的应力，让多稳态层的材料受到破坏，进一步影响元件的寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种多稳态元件，其在耐力测试过程中，写入/抹除次数超过1000次，约为公知的多稳态元件的写入/抹除次数的十几倍。本专利技术的另一目的是提供一种多稳态元件的制造方法，根据本专利技术的多稳态元件的制造方法，所制造的多稳态元件具有稳定的元件未开启状态。本专利技术提出一种有机双稳态元件，其包括第一电极、第二电极与有机混合层。其中有机混合层介于第一电极与第二电极之间。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件，上述第一电极与第二电极中之一个的表面上，还设置缓冲层，此缓冲层与有机混合层相接触。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件，上述缓冲层的材料为高介电常数的材料，该高介电常数材料是Al2OX、LiF、MgO、V2O5或TiO2。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件，上述第一电极的材质是铜、金、银、铝、钴或镍。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件，上述有机混合层是以有机材料为基础与金属材料混合制备而成。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件，上述有机材质是Alq、AIDCN、CuPc或高分子有机半导体材料包括DH6T、DHADT、P3HT。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件，上述金属材质是铜、金、银、铝、钴、镍或上述金属的合金。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件，上述有机混合层中有机材料的含量比上金属材料的含量的比值约为5～25。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件，上述第二层电极的材质是铜、金、银、铝、钴或镍。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件，上述第一电极与第二电极的材质不同。本专利技术提出一种有机双稳态元件的制造方法，其适用于基底，此方法包括于基底上形成第一金属层。之后，于第一金属层上形成缓冲层。接着，于缓冲层上形成有机混合层。最后，于有机混合层上形成第二金属层。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件的制造方法，上述形成有机混合层的方法包括进行热蒸镀工艺，其中金属材料与有机材料同时蒸镀至该缓冲层上。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件的制造方法，上述有机材料的蒸镀速度与金属材料的蒸镀速率不同。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件的制造方法，上述有机材料的蒸镀速度与金属材料的蒸镀速度的比约为15比1。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件的制造方法，上述有机材料是Alq、AIDCN、CuPc或高分子有机半导体材料包括DH6T、DHADT、P3HT。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件的制造方法，上述金属材料是铜、金、银、铝、钴、镍或上述金属的合金。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件的制造方法，上述于有机混合层中，有机材料比金属材料的比值约为5～25。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件的制造方法，上述第一金属层的材质是铜、金、银、铝、钴或镍。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件的制造方法，上述缓冲层的材料为高介电常数的材料，且该高介电常数材料是Al2OX、LiF、MgO、V2O5或TiO2。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件的制造方法，上述第二金属层的材料是铜、金、银、铝、钴或镍。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件的制造方法，上述第一金属层与该第二金属层的材质不同。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件的制造方法，上述形成有机混合层的方法包括进行喷印工艺，将混合溶液喷印至缓冲层上。依照本专利技术的较佳实施例所述的有机双稳态元件的制造方法，上述混合溶液包括含有铜、金、银、铝、钴、镍或上述金属的合金的微粒之一有机溶液。本专利技术在第一电极与第二电极之间具有一层有机混合层，当于双稳态元件的第一电极与第二电极之间施加偏压时，通过有机混合层中所掺杂的金属材料/微粒，作为电子注入媒介，因此可以提高有机双稳态元件的写入/抹除次数，并且可以提高有机双稳态元件的寿命。此外，具有掺杂金属材料的有机混合层的有机双稳态元件拥有较为稳定的元件未开启状态(off-current state)特性，因此可以更准确的通过施加电压的不同来控制有机双稳态元件的开启与关闭。为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1A至图1C为根据本专利技术一较佳实施例的有机双稳态元件的制造方法的剖面图。图2为根据本专利技术一较佳实施例的有机双稳态元件的制造方法中，蒸镀装置的剖面简图。图3A为公知有机双稳态元件的电流-写入/抹除循环次数的关系图。图3B为根据本专利技术一较佳实施例的有机双稳态元件的电流-写入/抹除循环次数的关系图。图4A为公知有机双稳态元件的电流-电压关系图。图4B为根据本专利技术一较佳实施例的有机双稳态元件的电流-电压关系图。主要元件标记说明100、211基底102第一金属层104缓冲层106有机混合层 108第二金属层110有机双稳态元件200蒸镀承载器201蒸镀机台212有机材料源214金属材料源216a、216b载钵302a、302b、304a、304b曲线具体实施方式图1A至图1C为根据本专利技术一较佳实施例的有机双稳态元件的制造方法的剖面图。请参照图1A，提供基底100。于基底100上形成第一金属层102。第一金属层102的材质是铜、金、银、铝、钴或镍，且此第一金属层102的厚度约为700埃。之后，于第一金属层102上形成缓冲层104。其中此缓冲层104例如是由高介电常数的材料所形成，此高介电常数材质较佳的是Al2OX、LiF、MgO、V2O5或TiO2。又，且此缓冲层104的厚度约为40埃。接着，请参照图1B，于缓冲层104上形成有机混合层106。其中，形成此有机混合层106的方法包括进行喷印工艺，将含有有机材料与金属材料的混合溶液喷印至缓冲层104上。其中，喷印法还例如是压印法(imprinting)、丝网印刷法(screen printing)、挤压涂布法(slot coating)、丝印法(silk printing)、喷墨喷印法(Ink-Jet printing)、液体调节喷印法(liquid tonerprinting)以及其它适用的喷印法。又，混合溶液包括含有铜、金、银、铝、钴、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机双稳态元件，其特征是包括：第一电极；第二电极；以及有机混合层，介于该第一电极与该第二电极之间。

【技术特征摘要】
1.一种有机双稳态元件，其特征是包括第一电极；第二电极；以及有机混合层，介于该第一电极与该第二电极之间。2.根据权利要求1所述的有机双稳态元件，其特征是该第一电极与该第二电极中之一个的表面上，设置缓冲层，该缓冲层与该有机混合层相接触。3.根据权利要求1所述的有机双稳态元件，其特征是该有机混合层是以有机材料为基础与金属材料混合制备而成。4.根据权利要求3所述的有机双稳态元件，其特征是该有机材质是Alq、AIDCN、CuPc或高分子有机半导体材料包括DH6T、DHADT、P3HT。5.根据权利要求3所述的有机双稳态元件，其特征是该金属材质是铜、金、银、铝、钴、镍或上述金属的合金。6.根据权利要求3所述的有机双稳态元件，其特征是该有机混合层中该有机材料的含量比上该金属材料的含量的比值约为5～25。7.根据权利要求1所述的有机双稳态元件，其特征是该第一电极与该第二电极的材质不同。8.一种有机双稳态元件的制造方法，其适用于基底，其特征是包括于该基底上形成第一金属层；于该第一金属层上形成缓冲层；于该缓冲层上形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋兆峯，胡纪平，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]