一种具有突触特性的掺杂型铁酸铋忆阻器及其制备方法技术

本发明专利技术属于半导体存储器件技术领域，具体公开了一种具有突触特性的掺杂型铁酸铋忆阻器及其制备方法，该忆阻器依次包括衬底、底电极、功能层和顶电极；所述功能层为掺杂铁酸铋薄膜，所述掺杂铁酸铋薄膜的材料为A位单掺杂、B位单掺杂或A位与B位共掺杂的铁酸铋，A位掺杂元素为稀土金属元素和碱土金属元素中的至少一种，B位掺杂元素为3d过渡金属元素。本发明专利技术忆阻器通过对铁酸铋进行掺杂，使得器件具备多种阻态，在脉冲调制下，既可实现稳定的二值存储又可实现电导连续可调特性，能够实现与生物突触相类似的功能，可广泛应用于神经网络领域研究。究。究。

【技术实现步骤摘要】
一种具有突触特性的掺杂型铁酸铋忆阻器及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体存储器件
，更具体地，涉及一种具有突触特性的掺杂型铁酸铋忆阻器及其制备方法。

技术介绍

[0002]科技飞速发展的同时，信息之间的交流沟通越来越频繁，数据呈现出爆发式增长。面对越来越大的数据运算问题，信息系统需要不断地追求越来越高的数据处理效率。然而在基于冯诺依曼架构的传统计算机中，处理器与存储器相互分离，以总线连接。这样的架构中存在着所谓的冯诺依曼瓶颈，即处理器与存储器之间通过总线进行数据交流，虽然处理器运算速度与存储器中数据的存取均可以达到要求，但有限的总线传输速率却制约了二者的速度。相比于冯诺依曼架构的计算机，人脑神经信息活动具有大规模并行、分布式存储与处理、自组织、自适应和自学习的特征。因此向人脑学习构建如人脑神经系统一样信息存储与处理相融合的新型计算机体系架构，被认为是突破冯诺依曼瓶颈的有效途径。
[0003]目前，传统的人工神经网路通常采用互补金属氧化物半导体(CMOS)电路和非线性电路等手段来模拟神经元放电。但是在这些方式中仅仅模拟一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有突触特性的掺杂型铁酸铋忆阻器，其特征在于：依次包括衬底、底电极、功能层和顶电极；所述功能层为掺杂铁酸铋薄膜，所述掺杂铁酸铋薄膜的材料为A位单掺杂、B位单掺杂或A位与B位共掺杂的铁酸铋，A位掺杂元素为稀土金属元素和碱土金属元素中的至少一种，B位掺杂元素为3d过渡金属元素。2.根据权利要求1所述的掺杂型铁酸铋忆阻器，其特征在于：所述A位掺杂元素为Er、Ho、Mg、Ca、Sr、Gd、Sm、La、Dy、Ce、Pr、Y和Ba中的至少一种，所述B位掺杂元素为Cr、Mn、Zn、Co、Ni、Nb和Ti中的至少一种。3.根据权利要求2所述的掺杂型铁酸铋忆阻器，其特征在于：所述掺杂铁酸铋薄膜的材料为B位单掺杂的铁酸铋，所述B位掺杂元素为Mn，其中Mn元素的掺杂浓度小于或等于20at％。4.根据权利要求3所述的掺杂型铁酸铋忆阻器，其特征在于：所述Mn元素的掺杂浓度为6at％～20at％。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的掺杂型铁酸铋忆阻器，其特征在于：所述衬底的材料为Si/SiO2、玻璃或SrTiO3；所述底电极的材料为TiN、Nb:SrTiO3、SrRuO3、La
0.3
Sr
0.7
MnO3和Pt中的至少一种；所述顶电极的材料为Au、Pt、Ag、Cu、Al、W和Ti中的至少一种。6.一种权利要求1
‑
5任一所述的掺杂型铁酸铋忆阻器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：采用磁控溅射或脉冲激光沉积在衬底上生长底电极；采用磁控溅射、脉冲激光沉积或溶胶
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：程伟明，程敏，赵雨薇，苏睿，缪向水，
申请(专利权)人：湖北江城实验室，
类型：发明
国别省市：