一种忆阻器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种忆阻器及其制备方法和应用，该忆阻器包括从上到下依次设置的顶电极、阻变层及底电极，所述底电极为含硅衬底，所述阻变层为含硅衬底表面形成的天然氧化层。本发明专利技术中的忆阻器采用天然氧化层作为阻变层，天然氧化层是由空气自然氧化形成，具有厚度薄、与含硅衬底之间几乎完美的接触界面、表面原子级别光滑、无需人工制备、成本低、与互补金属氧化物半导体工艺兼容等优势，克服了本领域普遍认为的含硅衬底表面的天然氧化层不利于忆阻器性能的技术偏见。此外，本发明专利技术中的忆阻器同时具有优异的数据保持能力、高稳定性、模拟开关特性三种性能。关特性三种性能。关特性三种性能。

【技术实现步骤摘要】
一种忆阻器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及微电子器件领域，具体涉及一种忆阻器及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]忆阻器是一类电导可以受到电场调控的器件，其包含顶电极、阻变层、底电极三层结构，与神经突触的突触前膜、突触间隙、突触后膜结构类似，被视为模拟神经突触的理想元件之一。金属阳离子型忆阻器(ECM)是一种常见的忆阻器，该器件的结构一般包含三层：活性金属顶电极层(如Ag、Cu等)/阻变层(如SiOx、TaOx等)/惰性底电极层(如Au、Pt、掺杂Si等)。当给器件的顶电极施加正向电压时，活性金属就会注入到绝缘层中形成金属导电细丝(CF)连接顶底电极，器件进入低阻态(LRS)，此过程称之为SET过程。当给器件顶电极施加反向电压时，金属离子反向移动导致导电细丝断裂，器件重新回到高阻态(HRS)，此过程称之为RESET过程。由于活性金属的活化能相对较低，ECM器件的开关速度快，开关电压低，同时还具有电流开关比大的优势。但是活性金属活化能低同样会导致器件在不施加偏压时CF因扩散而断裂，即器件的LRS的保持时间短。由于CF在阻变层中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种忆阻器，其特征在于：包括从上到下依次设置的顶电极、阻变层及底电极，所述底电极为含硅衬底，所述阻变层为含硅衬底表面形成的天然氧化层。2.根据权利要求1所述的忆阻器，其特征在于：所述天然氧化层为氧化硅。3.根据权利要求1所述的忆阻器，其特征在于：所述天然氧化层为SiO
x
，x为0.6～0.8。4.根据权利要求1所述的忆阻器，其特征在于：所述天然氧化层的厚度为0.1～4nm。5.根据权利要求1至4任一项所述的忆阻器，其特征在于：所述顶电极为贵金属电极层。6.根据权利要求5所述的忆阻器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛军，马泽霖，曹栩诚，陈莞君，刁山青，潘书生，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：