【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电子材料与半导体器件，具体涉及一种银基氧化物涂层忆阻器，以及其制备的方法。
技术介绍
1、忆阻器是表示磁通量和电荷量关系的无源电路元件，是构建硬件神经网络和搭建类脑计算系统的急待研发的核心器件之一。忆阻器具有尺寸小、结构简单、易于集成、速度快、功耗低、能与cmos电路兼容等优势，目前半导体业内常规的氧化物忆阻器多采用双端金属/氧化物/金属的简单三明治结构或多层三明治结构，利用氧化层中形成的导电细丝随外加电压变化的特性，来实现类脑应用所需的阻变特性，忆阻器是一种具有记忆功能的无源器件，其阻值会随着流经它的电流而改变，并且忆阻器会保持断电前最后时刻的阻值，因此忆阻器具有非易失性存储功能。这种特性使忆阻器具有较为广泛的应用前景，例如随机存储器的制备、人工神经网络等。
2、但是现有的银基氧化物涂层忆阻器，工作原理是氧空位在电场作用下的迁移，由于氧空位迁移速度缓慢，顶电极和底电极之间很难形成导电细丝，因此氧化物忆阻器的低阻态较难实现，开关比较小，所需偏置电压较大，稳定性较差，随机性过强，这些不利因素很大程度上限制了实物忆阻器的发展。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种铜掺杂的金属氧化物双功能层忆阻器，采用的技术方案为：
2、一种银基氧化物涂层忆阻器，包括顶电极，所述顶电极的一边连接有银基氧化物层，所述银基氧化物层的另一边连接有介质层，所述介质层的另一边连接有底电极，所述底电极的另一边连接有衬底；
3、所
4、优选的，所述顶电极为单层金属电极层，所述底电极为双层复合电极层，所述衬底采用抛光玻璃。
5、优选的，所述顶电极的材料采用au；所述底电极的材料采用ag/ti、au/ti、pt/ti、ag/cu、au/cu、pt/cu中的任意一种。
6、优选的，所述底电极通过物理气相沉积法溅射形成在衬底上，所述介质层通过物理气相沉积法溅射形成在所述底电极上，所述顶电极通过物理气相沉积法溅射形成在银基氧化物层上。
7、优选的，所述底电极的厚度为50nm～200nm,所述顶电极的厚度为10nm～300nm。
8、优选的，所述银基氧化物层的厚度为200nm～700nm，所述介质层的厚度为100nm～600nm
9、优选的，其制备方法包括以下步骤：
10、1.清洗衬底：将抛光玻璃使用无水酒精擦拭后烘干备用；
11、2.打磨靶材：依次使用粗砂纸和细砂纸打磨ti靶材、cu靶材、hfoy靶材和tiox靶材，再用无尘布擦拭其表面；
12、3.制备au薄膜：使用离子镀膜仪，以au靶材作为溅射源，调节离子镀膜仪的电流维持在6.5ma～8.5ma，溅射得到厚度10nm～50nm的au薄膜；
13、4.制备底电极：采用直流溅射法，以ti靶材作为溅射源，设置靶材到衬底的距离为6.5cm～12.5cm，将溅射室真空度抽至3×10-3pa，通入纯度为99.999％的ar作为工作气体，调节直流功率80w～100w，溅射时间5min～
14、12min，在au薄膜之上沉积得到厚度为40nm～150nm的ti薄膜，形成au/ti复合电极；
15、5.制备介质层：采用射频溅射法，以hfoy靶材作为溅射源，设置靶材到衬底的距离为8cm～15cm，将溅射室真空度抽至3×10-3pa，通入纯度为99.999％的ar作为工作气体，调节直流功率90w～125w，溅射时间5min～
16、15min，在底电极之上沉积hfoy薄膜，形成介质层；
17、6.制备tiox薄膜：采用射频溅射法，以tiox靶材作为溅射源，设置靶材到衬底的距离为8cm～15cm，将溅射室真空度抽至3×10-3pa，通入纯度为99.999％的ar作为工作气体，调节直流功率80w～125w，溅射时间5min～15min，在介质层hfoy薄膜表面沉积tiox薄膜；
18、7.制备银基氧化物层：采用射频溅射法，以ag靶材作为溅射源，设置靶材到衬底的距离为8cm～15cm，将溅射室真空度抽至3×10-3pa，通入纯度为99.999％的ar作为工作气体，调节直流功率25w～55w，在tiox薄膜内掺入ag，溅射时间为50s～150s，形成银基氧化物层ag掺杂的tiox薄膜；
19、8.退火处理：制备完成介质层结束后，冷却1小时；
20、9.制备顶电极：使用离子镀膜仪，以金靶材作为溅射源，调节离子镀膜仪的电流维持在4.5ma～8.5ma，溅射时间为20s～120s，在ag掺杂的tiox薄膜之上沉积au薄膜，形成顶电极。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中银基氧化物层tiox薄膜中掺入ag，ag电极就是最常见的一种活性电极，当其应用在阻变器件中时，ag电极通过电场下的氧化还原反应以阳离子的形式进入介质材料并形成导电细丝，ag有着迁移率较高的优点，应用于阻变器件的电极往往可以获得较低的开关电压，tiox薄膜中掺入ag可以加快导电细丝的生成速率，增强导电细丝的稳定性。
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1.一种银基氧化物涂层忆阻器，包括顶电极(1)，其特征在于：所述顶电极(1)的一边连接有银基氧化物层(2)，所述银基氧化物层(2)的另一边连接有介质层(3)，所述介质层(3)的另一边连接有底电极(4)，所述底电极(4)的另一边连接有衬底(5)；
2.根据权利要求1所述的一种银基氧化物涂层忆阻器，其特征在于：所述顶电极(1)为单层金属电极层，所述底电极(4)为双层复合电极层，所述衬底(5)采用抛光玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种铜掺杂的金属氧化物双功能层忆阻器，其特征在于：所述顶电极(1)的材料采用Au；所述底电极(4)的材料采用Ag/Ti、Au/Ti、Pt/Ti、Ag/Cu、Au/Cu、Pt/Cu中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种铜掺杂的金属氧化物双功能层忆阻器，其特征在于：所述底电极(4)通过物理气相沉积法溅射形成在衬底(5)上，所述介质层(3)通过物理气相沉积法溅射形成在所述底电极(4)上，所述顶电极(1)通过物理气相沉积法溅射形成在银基氧化物层(2)上。
5.根据权利要求1所述的一种铜掺杂的金属氧化物双功能层忆阻
6.根据权利要求1所述的一种铜掺杂的金属氧化物双功能层忆阻器，其特征在于：所述银基氧化物层(2)的厚度为200nm～700nm，所述介质层(3)的厚度为100nm～600nm。
7.根据权利要求4所述的一种铜掺杂的金属氧化物双功能层忆阻器，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种银基氧化物涂层忆阻器，包括顶电极(1)，其特征在于：所述顶电极(1)的一边连接有银基氧化物层(2)，所述银基氧化物层(2)的另一边连接有介质层(3)，所述介质层(3)的另一边连接有底电极(4)，所述底电极(4)的另一边连接有衬底(5)；
2.根据权利要求1所述的一种银基氧化物涂层忆阻器，其特征在于：所述顶电极(1)为单层金属电极层，所述底电极(4)为双层复合电极层，所述衬底(5)采用抛光玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种铜掺杂的金属氧化物双功能层忆阻器，其特征在于：所述顶电极(1)的材料采用au；所述底电极(4)的材料采用ag/ti、au/ti、pt/ti、ag/cu、au/cu、pt/cu中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种铜掺杂的金属氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，卢鑫，赵娜，何玉汝，
申请(专利权)人：济源职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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