System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于CsBi4Te6的平面忆阻器的制备方法技术_技高网

一种基于CsBi4Te6的平面忆阻器的制备方法技术

技术编号:40035240 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-16 18:52
本发明专利技术提供了一种基于CsBi<subgt;4</subgt;Te<subgt;6</subgt;的平面忆阻器的制备方法,所述平面忆阻器包括电极层和功能层,所述电极层一端为Ag电极、另一端可为Ag电极或In电极,所述中间功能层采用的是CsBi<subgt;4</subgt;Te<subgt;6</subgt;单晶。所述CsBi<subgt;4</subgt;Te<subgt;6</subgt;单晶采用稀土元素辅助化学气相传输方法结合制备而成,所述Ag电极层由导电银胶制备,所述In电极层可采用按压的方法制备。使用Ag和In作为电极制备CsBi<subgt;4</subgt;Te<subgt;6</subgt;两端器件,两端CsBi<subgt;4</subgt;Te<subgt;6</subgt;器件即为平面忆阻器。本发明专利技术器件的忆阻效应源于CsBi<subgt;4</subgt;Te<subgt;6</subgt;和Ag接触,器件结构突破了三明治结构的限制,制备工艺简单、周期短、成本低廉、测试方便、开启电压低、开关比大,可用于展示忆阻效应原理。

【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是一个一维的针状的窄带隙半导体,它具有单斜相结构。它由堆叠的bi2te3阴离子层和cs离子层构成。bi4t6层沿a轴方向通过bi-bi键延展,形成了很强的各向异性,bi-bi键的存在也造成了csbi4te6非常窄的带隙(0.08ev,约为bi2te3的一半)。schindler等人于1997年首次合成了该材料的单晶。2004年,美国西北大学的kanatzidis.m.g.课题组报道了csbi4te6化合物的四种合成方法(j.am.chem.soc.2004,126,6414-6428)。2015年本团队利用稀土掺杂开发了一套操作操作简便、产率高且成本低的一步合成多晶csbi4te6的方法。本文所用csbi4te6单晶均采用此方法合成。


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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【技术保护点】

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采用Ag电极。

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【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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