一种忆阻器及其制备方法技术

本申请涉及半导体器件领域，特别是涉及一种忆阻器及其制备方法。本发明专利技术提供的忆阻器采用上层一维纳米阵列、忆阻器介质层、下层一维纳米阵列的结构，将忆阻器的有效工作区域被限定在上层一维纳米阵列和下层一维纳米阵列之间的交叉区域，实现具有固定数量、位置均匀分布的导电细丝的忆阻器；交叉区域形成的单个忆阻器的工作区域定义至纳米量级，使得单个忆阻器工作时形成的导电细丝实现单根且同根的生长和断裂，降低了导电细丝生长引入的随机性，从而限制导电细丝生长的位置、数量和直径，进而得到均匀分布、工作稳定的导电细丝，提升忆阻器的均一性和稳定性，便于未来在大规模存储阵列或者神经形态计算中的制备和应用。阵列或者神经形态计算中的制备和应用。阵列或者神经形态计算中的制备和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种忆阻器及其制备方法


[0001]本申请涉及半导体器件领域，特别是涉及一种忆阻器及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着数据的爆炸式增长，信息处理以及集成电路芯片对存储容量提出了更高的要求，在过去几十年里基于互补金属氧化物半导体技术得到了极大地提升。然而,随着特征尺寸小到10纳米以内，当前先进制程的半导体技术正面临制造和功耗的双重压力。为延续集成电路行业的高速发展，越来越多新的半导体器件架构被提出来。其中一种重要的半导体器件是忆阻器。
[0003]忆阻器作为一种非线性的无源二端元件，其电阻值依赖于历史输入的电流或电压，具有记忆特性。非易失性忆阻器在移除外部电压后，高阻态和低阻态依然可以保持很久，而易失性忆阻器会以毫秒量级自发地从低阻态回到高阻态。其中易失性忆阻器具有优越的性能，包括高开关比、低功耗、快速转换速度和高耐久性，常用作阈值切换选择器，抑制大规模高密度存储阵列中的旁路泄漏电流。此外，易失性忆阻器在外加脉冲刺激下的泄露
‑
积分
‑
发放的行为也可以模拟神经元的行为，进一步应用于神经拟态网络和存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种忆阻器，其特征在于，包括：衬底；位于衬底表面的下层一维纳米阵列，所述下层一维纳米阵列为多根惰性纳米线，或者所述下层一维纳米阵列为多根活性金属纳米线；位于下层一维纳米阵列的两端且位于衬底表面的下层金属电极；位于下层一维纳米阵列表面的忆阻器介质层；位于所述忆阻器介质层表面的上层一维纳米阵列，所述上层一维纳米阵列为多根活性金属纳米线，或者所述上层一维纳米阵列为多根惰性纳米线；所述上层一维纳米阵列和下层一维纳米阵列交叉设置，使得所述上层一维纳米阵列和下层一维纳米阵列的每一个交汇点在忆阻器介质层内最多形成一条导电细丝；位于上层一维纳米阵列的两端的上层金属电极。2.如权利要求1所述的一种忆阻器，其特征在于，所述活性金属纳米线材料为银纳米线或者铜纳米线，所述惰性纳米线为碳纳米管、金纳米线或者铂纳米线中的一种。3.如权利要求2所述的一种忆阻器，其特征在于，所述银纳米线的直径小于20纳米。4.如权利要求2所述的一种忆阻器，其特征在于，所述碳纳米管的直径小于10纳米。5.如权利要求1所述的一种忆阻器，其特征在于，所述导电细丝的直径小于20纳米。6.如权利要求1所述的一种忆阻器，其特征在于，所述下层金属电极和上层金属电极为金属钛、铬、金、铂、铜中的一种。7.如权利要求1所述的一种忆阻器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：许凯，胡加杨，张亦舒，俞滨，
申请(专利权)人：浙江大学杭州国际科创中心，
类型：发明
国别省市：