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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料科学,尤其涉及一种基于csbi4te6的平面忆阻器的制备方法。
技术介绍
1、忆阻器是一种非线性二端子电部件与电荷和磁性的磁链,它于1971年由leonchua描述和命名。忆阻器除了能让一定的电流安全通过,还可在断电后“记住”器件之前的电阻值。忆阻器尺寸小、能耗低、速度快,如果使用交叉阵列的方式,不仅可以存储数据,还可以进行计算,被视为构建高度互连、大规模并行的万亿级大型突触神经网络最具潜力的器件之一。传统的tio2的忆阻器,两个电极分别是5nm钛和5nm铂,中间功能层是50nm二氧化钛薄膜。其中二氧化钛薄膜包含两层,一层有轻微的氧原子消耗,氧空位充当电荷载流子,当施加电场时,氧空位漂移,改变高阻和低阻之间的边界,从而实现电阻的状态改变;这种忆阻器结构即为三明治结构,包含底电极、功能层和顶电极三层,后期制备的忆阻器大多基于这种结构,这种方式制备工艺复杂、成本高、周期长,且不便于快速制备并展示忆阻器的性能,而平面忆阻器刚好能满足此需求。
2、平面忆阻器即忆阻器的两端电极在一个平面内,器件制备工艺相较于三明治结构忆阻器工艺极大简化。目前深圳大学韩素婷团队2021年在cell press上报道了一种基于苯丙氨酸二肽微米线的平面忆阻器。其将苯丙氨酸二肽微米线滴至ag电极上即可得到平面忆阻器,操作非常简便。然而苯丙氨酸二肽微米线的尺度较小,需要预先制备微米间距的ag电极,测试需要电学探针台,其电极制备和测试成本均较高,因此亟需开发成本低、测试便捷的平面忆阻器。
3、csbi4te6是一个一维的针状
技术实现思路
1、本专利技术的目的是制备一种制作工艺简单、周期短、测试方便、性能优良的平面忆阻器,突破常见忆阻器三明治结构的制备和测试限制。
2、经实验研究,本专利技术首次发现热电材料csbi4te6和ag接触后,经加热其具有优异的忆阻性能。具体过程为先采用稀土辅助的化学气相传输方法生长csbi4te6单晶,然后挑选合适尺寸的单晶制备器件,制备方式为在csbi4te6单晶的至少一端制备ag电极,再进行加热烘烤,烘烤温度为100℃,时间为10min,在另一端可选择性的压制in电极。制备的csbi4te6平面忆阻器的开启电压可低至0.5v,器件开关比可高达10^3,器件具有优异的循环一致性和时间稳定性。在已获得csbi4te6单晶条件下,csbi4te6平面忆阻器的制备时间可缩短至15min,且制备过程不需要昂贵大型的电子束蒸发镀膜设备,测试不需要探针台和高精度源表,因此这种制备和测试过程十分便于应用于教学类实验项目开发,这极大地拓宽了忆阻器的面向人群和应用范围。
3、为实现上述目的,本专利技术提供了一种基于csbi4te6的平面忆阻器的制备方法,包括如下步骤:
4、制备csbi4te6平面忆阻器
5、步骤(1).csbi4te6单晶转移至基底;
6、步骤(2).在绝缘固体基底上挑选一定长度的csbi4te6单晶;
7、步骤(3).在csbi4te6单晶上至少一端获得ag电极。
8、优选地,所述获得的ag电极是通过导电银胶制得。
9、优选地,所述的导电银胶需要进行烘烤。
10、优选地,所述烘烤温度为100℃,时间为10min。
11、优选地,所述基底为绝缘固体材料。
12、优选地,所述的绝缘固体材料为sio2、玻璃、pet、聚酰亚胺中的任意一种。
13、优选地,所述csbi4te6平面忆阻器基底是绝缘固体基底,基底上是功能层,功能层是csbi4te6单晶,功能层一端电极至少采用ag电极。
14、有益效果:
15、1、本专利技术制备的csbi4te6平面忆阻器相较于三明治结构的忆阻器具有以下优点:三明治结构的忆阻器包含底电极、功能层和顶电极三层,一般一层需要进行一次电子束蒸发镀膜,制备一个三明治结构的忆阻器需要进行三次电子束蒸发镀膜,其制备工艺复杂、周期长、成本高且测试需要电学探针台,而本专利技术制备的csbi4te6平面忆阻器不需要进行电子束蒸发镀膜,器件制备工艺简单、周期短、成本低廉且测试方便,极大拓宽了其应用范围。
16、2、本专利技术制备的csbi4te6平面忆阻器相较于苯丙氨酸二肽微米线平面忆阻器具有以下优点:苯丙氨酸二肽微米线的尺度较小,需要预先制备微米间距的ag电极,测试需要电学探针台,其电极制备和测试成本均较高;本专利技术制备的csbi4te6平面忆阻器材料尺度处于毫米量级,器件可采用手工制备,并进行引线测试,csbi4te6平面忆阻器制备工艺简单、周期短、成本低廉且测试方便,极大拓宽其应用范围。
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1.一种基于CsBi4Te6的平面忆阻器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于CsBi4Te6的平面忆阻器的制备方法,其特征在于,所述获得的Ag电极是通过导电银胶制得。
3.根据权利要求2所述的一种基于CsBi4Te6的平面忆阻器的制备方法,其特征在于,所述的导电银胶需要进行烘烤。
4.根据权利要求3所述的一种基于CsBi4Te6的平面忆阻器的制备方法,其特征在于,所述烘烤温度为100℃,时间为10min。
5.根据权利要求1所述的一种基于CsBi4Te6的平面忆阻器的制备方法,其特征在于,所述基底为绝缘固体材料。
6.根据权利要求5所述的一种基于CsBi4Te6的平面忆阻器的制备方法,其特征在于,所述的绝缘固体材料为SiO2、玻璃、PET、聚酰亚胺中的任意一种。
7.使用权利要求1所述的一种基于CsBi4Te6的平面忆阻器的制备方法得到的平面忆阻器,其特征在于,所述CsBi4Te6平面忆阻器基底是绝缘固体基底,基底上是功能层,功能层是CsBi4Te6单晶,功能层一端电极至少
...【技术特征摘要】
1.一种基于csbi4te6的平面忆阻器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于csbi4te6的平面忆阻器的制备方法,其特征在于,所述获得的ag电极是通过导电银胶制得。
3.根据权利要求2所述的一种基于csbi4te6的平面忆阻器的制备方法,其特征在于,所述的导电银胶需要进行烘烤。
4.根据权利要求3所述的一种基于csbi4te6的平面忆阻器的制备方法,其特征在于,所述烘烤温度为100℃,时间为10min。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗威,吴立明,范沥文,王万骞,彭刚,欧阳建明,何理鸣,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学,
类型:发明
国别省市:
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