一种数模一体式忆阻器及制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种数模一体式忆阻器及制备方法与应用，属于忆阻器技术领域。包括衬底层、第一阻变层、第二阻变层和顶电极层；所述第一阻变层设置于所述衬底层上，所述第二阻变层设置于所述第一阻变层上，所述顶电极层设置于所述第二阻变层上；其中，所述第一阻变层和所述第二阻变层形成氧化钽‑氧化钨异质结。制备简单，薄膜均匀度高，能够在单一器件中实现忆阻器数模共存，有利于忆阻器后期的集成与应用；解决了现有技术中存在“忆阻器制备过程复杂，性能存在波动且可重复性低”的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及忆阻器，特别是涉及一种数模一体式忆阻器及制备方法与应用。

技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提到了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。

2、忆阻器具有结构简单、密度高等特点，成为高性能存储器以及低功耗的大脑启发计算芯片的候选者。半导体器件正面临存储墙和功耗墙，基于忆阻器的内存计算可以潜在地克服目前计算机的瓶颈和实现硬件的突破。

3、根据导通类型，忆阻器可以分为突变型忆阻器和渐变型忆阻器。在外加电场作用下，突变型忆阻器可实现高密度、低功耗的存储，渐变型忆阻器是理想的神经突触仿生组件。此外，忆阻器阵列可以构建更集成的神经网络结构，进而提高神经网络的效率。单一器件结合模拟电阻开关和多级数字电阻开关，从而可以进一步提升系统的集成性。还可利用基于忆阻器的模式识别系统实现对生物信号数据的识别与处理功能。

4、但现有忆阻器仍具有以下问题：

5、(1)器件制备过程复杂，增加制备的难度。同时，制备过程中，制备的薄膜厚度不易控制，导致性能的波动且可重复性低，不利于构建具有稳定人工突触特性的人工神经网络。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种数模一体式忆阻器，其特征在于，包括衬底层、第一阻变层、第二阻变层和顶电极层；

2.如权利要求1所述的数模一体式忆阻器，其特征在于，所述第一阻变层为通过五氧化二钽靶材进行溅射形成的Ta2O5薄膜，所述第二阻变层为通过金属钨靶材进行溅射形成的WO3薄膜。

3.一种数模一体式忆阻器制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.如权利要求3所述的数模一体式忆阻器制备方法，其特征在于，所述于衬底层上使用五氧化二钽进行溅射形成第一阻变层具体为：将腔室抽真空并通入氩气和氧气，在工作压强为1Pa～2Pa且射频功率为80W～100W的条件下，使用五氧化二钽靶材进行溅...

【技术特征摘要】

1.一种数模一体式忆阻器，其特征在于，包括衬底层、第一阻变层、第二阻变层和顶电极层；

2.如权利要求1所述的数模一体式忆阻器，其特征在于，所述第一阻变层为通过五氧化二钽靶材进行溅射形成的ta2o5薄膜，所述第二阻变层为通过金属钨靶材进行溅射形成的wo3薄膜。

3.一种数模一体式忆阻器制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.如权利要求3所述的数模一体式忆阻器制备方法，其特征在于，所述于衬底层上使用五氧化二钽进行溅射形成第一阻变层具体为：将腔室抽真空并通入氩气和氧气，在工作压强为1pa～2pa且射频功率为80w～100w的条件下，使用五氧化二钽靶材进行溅射并持续20min～30min，获得ta2o5薄膜。

5.如权利要求4所述的数模一体式忆阻器制备方法，其特征在于，所述氩气的体积流量为20ccm～30ccm，所述氧气的体积流量为5sccm～8sccm。

6.如权利要求3所述的数模一体式忆阻器制备方法，其特征在于，所述于第一阻变层上使用金属钨靶材进行溅射形成第二阻变层具体为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，张迪，张春伟，高嵩，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：