一种阻变存储器及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种阻变存储器及其制备方法，具体是一种基于二维银团簇的阻变存储器，二维银团簇阻变层为2D波浪面网状结构，横向分布的Ag离子能够提供Ag细丝的形成通道，增加导细丝数量降低低阻态电阻，纵向分布的Ag离子能够作为导电细丝通路形成的中继，促进了导电细丝的形成，二维银团簇层2D波浪面网状结构，提供部分Ag离子接触底电极和银顶电极，提高了阻变存储器的耐受性。储器的耐受性。储器的耐受性。

【技术实现步骤摘要】
一种阻变存储器及其制备方法


[0001]本专利技术属于阻变存储器领域，具体涉及一种基于二维银团簇的阻变存储器及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着信息产业的快速发展，高性能、低成本、非易失性存储器在电子器件和逻辑存储单元中的应用需求越来越大，传统的硅基信息存储技术面临着理论和物理上的限制。在众多非易失性存储器竞争中，阻变存储器(Resistive RandomAccess Memory,RRAM)具有写入速度快、密度高、耐久性好、保持时间长、工作电压低等优点，已成为下一代数据存储设备的理想替代品。
[0003]迄今为止，使用最广泛的高可靠性RRAM器件是以绝缘过渡金属氧化物为阻变材料，近期在石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、过渡金属二卤化物等。二维材料中均发现了阻变性质。但是寻找合适的功能材料来改善RRAM的特性是一个重要的研究领域。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是要提供一种基于二维银团簇的阻变存储器及其制备方法，该阻变存储器的结构为Ag/[Ag2(C8O4H
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)2(dppm)2]n
/Pt，阻变材料层为二维银团簇层，所述银团簇为[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]n
。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案。
[0006]一种Ag/[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]n
/Pt阻变存储器的制备方法，依次包括以下步骤，如图1所示：
>[0007]步骤一：将适量(
t
BuSAg)
n
加入CH3CN：CH3OH:DMF混合溶剂中，形成白色浊液，向所述白色浊液依次加入适量的双二苯基磷甲烷dppm溶液、TBA2WO4溶液和间苯二甲酸溶液，获得混合溶液。
[0008]步骤二：采用冲压法对pt衬底的中间部位进行冲压，在所述pt衬底的中间获得凹槽；
[0009]步骤三：将所示步骤一中所述的混合溶液充分混合后倒入到所述步骤二中的所述pt衬底的凹槽中后，装进反应釜内；
[0010]步骤四：逐步升温到60℃后，保持一定时间后，缓慢降温到30℃，生长时间大于1个月；
[0011]步骤五：生长结束后，将产物用去离子水清洗后，烘干，获得[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]n
/Pt衬底结构；
[0012]步骤六：采用真空蒸发镀膜法在清洗后的[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]n
/Pt衬底结构上蒸镀厚度为400
‑
500nm的Ag顶电极。
[0013]所述步骤一中所述(
t
BuSAg)
n
的合成方法包含以下步骤：
[0014]步骤(1):将AgNO3(5.1000g，30mmol)加入到75ml的CH3CN溶液中，搅拌至AgNO3完全
溶解后，形成无色澄清溶液，记作溶液A；
[0015]步骤(2):将
t
BuSAg(2.71g，30mmol)和5ml的Et3N，依次加入100ml的C2H5OH溶液中形成的澄清溶液，记作溶液B；
[0016]步骤(3):溶液B缓慢的滴入溶液A中，黑暗条件下搅拌三小时，将生成的白色沉淀，抽滤，乙醇和乙醚洗涤后得到所述(
t
BuSAg)
n
。
[0017]所述步骤5中所述[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]n
的X
‑
射线单晶衍射结果表明，所述[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]n
结晶于P21/n空间群，所述[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]n
最小重复单元[Ag2(IPA)2(dppm)2]由2个Ag原子、2个IPA、2个dppm配体组成的；所述[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]使用多齿羧酸配体间苯二甲酸，在多齿配体的作用下形成了2D网状结构，其中dppm以μ2的方式与银原子配位，Ag
‑
P键长范围是每个[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]单元有两个间苯二甲酸配体，以μ2‑
κ1:κ1的方式与银原子配位，连接了另外四个[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]单元，延伸形成了2D波浪面网状结构，其中Ag
‑
O键长为
[0018]优选地，步骤一中所述(
t
BuSAg)
n
的量为0.0099g,0.05mmol。
[0019]优选地，步骤一中所述CH3CN：CH3OH:DMF混合溶剂，共3mL，体积比例为7：7：1。
[0020]优选地，步骤一中加入双二苯基磷甲烷dppm溶液1mL，所述双二苯基磷甲烷dppm溶液的溶液质量浓度为0.0096g/mL，溶剂为CH3CN。
[0021]优选地，步骤一中加入TBA2WO4溶液20μL，所述TBA2WO4溶液的质量浓度为0.0101g/mL，溶剂为CH3CN。
[0022]优选地，步骤一中加入苯二甲酸溶液1ml，所述苯二甲酸溶液质量浓度为0.0334g/mL，溶剂为甲醇。
[0023]优选地，所述步骤二中，所述pt衬底的厚度为20
‑
100μm，所述凹槽的深度为10
‑
50μm。
[0024]优选地，所述步骤三中，采用超声大于30分钟对所述的混合溶液充分混合，超声功率为100
‑
130W。
[0025]优选地，所述步骤四中按照从30℃用5分钟升温到60℃，60℃保持33.34h,耗时5h降到30℃。
[0026]优选地，所述步骤六中，所述真空蒸镀的条件为：蒸镀速率为本底真空小于5*10
‑4Pa、蒸镀功率为130
‑
160W。
[0027]一种Ag/[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]n
/Pt阻变存储器，从下至上依次包括pt衬底，二维银团簇[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]n
层，顶电极，所述pt衬底作为底电极，所述顶电极为Ag。
[0028]所述底电极的厚度为20
‑
100μm。
[0029]所述顶电极的厚度为400
‑
500nm。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0031]本专利技术首先提供了一种基于二维银团簇的阻变存储器。此外本专利技术作为阻变层的二维银团簇[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]n
为2D波浪面网状结构，横向分布的Ag离子能够提供Ag细丝的形成通道，增加导细丝数量降低低阻态电阻，纵向分布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻变存储器的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤一：将适量(
t
BuSAg)
n
加入CH3CN：CH3OH:DMF混合溶剂中，形成白色浊液，向所述白色浊液依次加入适量的双二苯基磷甲烷dppm溶液、TBA2WO4溶液和间苯二甲酸溶液，获得混合溶液；步骤二：采用冲压法对pt衬底的中间部位进行冲压，在所述pt衬底的中间获得凹槽；步骤三：将所示步骤一中所述的混合溶液充分混合后倒入到所述步骤二中的所述pt衬底的凹槽中后，装进反应釜内；步骤四：逐步升温到60℃后，保持一定时间后，缓慢降温到30℃，生长时间大于1个月；步骤五：生长结束后，将产物用去离子水清洗后，烘干，获得[Ag2(C8O4H
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)2(dppm)2]
n
/Pt衬底结构；步骤六：采用真空蒸发镀膜法在清洗后的[Ag2(C8O4H
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)2(dppm)2]
n
/Pt衬底结构上蒸镀厚度为400
‑
500nm的Ag顶电极；所述步骤一中所述(
t
BuSAg)
n
的合成方法包含以下步骤：步骤(1):将AgNO3(5.1000g，30mmol)加入到75ml的CH3CN溶液中，搅拌至AgNO3完全溶解后，形成无色澄清溶液，记作溶液A；步骤(2):将
t
BuSAg(2.71g，30mmol)和5ml的Et3N，依次加入100ml的C2H5OH溶液中形成的澄清溶液，记作溶液B；步骤(3):溶液B缓慢的滴入溶液A中，黑暗条件下搅拌三小时，将生成的白色沉淀，抽滤，乙醇和乙醚洗涤后得到所述(
t
BuSAg)
n
。2.根据权利要求1所述的一种阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述[Ag2(C8O4H
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)2(dppm)2]
n
结晶于P21/n空间群，所述[Ag2(C8O4H
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)2(dppm)2]
n
最小重复单元[Ag2(IPA)2(dppm)2]由2个Ag原子、2个IPA、2个dppm配体组成的；所述[Ag2(C8O4H
25
)2(dppm)2]使用多齿羧酸配体间苯二甲酸，在多齿配体的作用下形成了2D网...

【专利技术属性】
技术研发人员：史小波，
申请(专利权)人：河南财政金融学院，
类型：发明
国别省市：