一种具有纳米孔的阵列化忆阻器射频开关器件及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有纳米孔的阵列化忆阻器射频开关器件及制备方法，主要解决现有开关响应时间过长和忆阻器在阵列化时同一批次器件响应时间差异过大的问题。方案包括：高电阻硅衬底、金属粘附层、底部电极、阻变层材料和顶部电极；其中底部电极与顶部电极之间由阻变层材料隔开；顶部电极为包括下台阶和上台阶的台阶型，且上台阶、阻变层材料和底部电极自上而下分布构成忆阻器；晶圆级阻变层材料通过CVD在Cu/蓝宝石基底上生长，湿法转移到底部电极上后经过阵列化He<supgt;+</supgt;离子注入工艺处理。本发明专利技术可大规模制备忆阻器射频器件，能降低器件开关响应时间、减小阵列化忆阻器射频开关器件之间的差异性，可用于射频前端系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件，进一步涉及射频开关，具体为一种具有纳米孔的阵列化忆阻器射频开关器件及制备方法，可用于射频前端系统。

技术介绍

1、随着移动通信系统(如5g和6g)的射频rf标准日益复杂，满足宽频带、低功耗、高功率传输和线性度的高性能rf前端解决方案的需求也在提升。rf前端是无线电接收器或发射器的一部分，用于接收和发射无线电信号。它由许多组件组成，包括天线、低噪声放大器lna、功率放大器、混频器、滤波器和rf开关。rf开关用于在放大器、混频器和滤波器等不同模块之间传输多个频率的信号，这使其成为移动通信和可重构无线电系统、物联网和相控阵网络中的重要组件。

2、目前2d忆阻器已被证实可作为射频开关，其截止频率高、工作频率高、尺寸小且与标准cmos工艺兼容良好的优势可满足现代通信技术的要求，其非易失性可使得在不需要能量保持导电状态下实现射频系统的低功耗。这些特点使得基于2d忆阻器所制成的高能效和超高频率的射频开关成为未来6g通信的有力竞争者。同时，已有研究证实基于二维材料忆阻器用作射频电路应用的可行性，该研究使用化学气相沉积cvd技术来生长晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有纳米孔的阵列化忆阻器射频开关器件，其特征在于，包括：高电阻硅衬底(1)、金属粘附层(2)、底部电极(3)、阻变层材料(4)和顶部电极(5)；其中底部电极(3)与顶部电极(5)之间由阻变层材料(4)隔开；

2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述下台阶(51)位于高电阻硅衬底(1)的上部，且二者之间仅夹有阻变层材料(4)；所述上台阶(52)与高电阻硅衬底(1)之间自上而下依次为阻变层材料(4)、底部电极(3)和金属粘附层(2)。

3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述高电阻硅衬底(1)的厚度为100～200μm；所述顶部电极(5)采用Au或...

【技术特征摘要】

1.一种具有纳米孔的阵列化忆阻器射频开关器件，其特征在于，包括：高电阻硅衬底(1)、金属粘附层(2)、底部电极(3)、阻变层材料(4)和顶部电极(5)；其中底部电极(3)与顶部电极(5)之间由阻变层材料(4)隔开；

2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述下台阶(51)位于高电阻硅衬底(1)的上部，且二者之间仅夹有阻变层材料(4)；所述上台阶(52)与高电阻硅衬底(1)之间自上而下依次为阻变层材料(4)、底部电极(3)和金属粘附层(2)。

3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述高电阻硅衬底(1)的厚度为100～200μm；所述顶部电极(5)采用au或pt或ag，其中下台阶(51)厚度为20～30nm，上台阶(52)厚度为30～40nm；所述阻变层(4)采用hbn或mos2或ws2，其厚度为10～15nm；所述底部电极(3)采用au或pt，其厚度为30～40nm；所述金属粘附层(2)采用ti，其厚度为10～15nm。

4.一种具...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯欣，曾子航，周弘，张苇杭，吴银河，董鹏飞，刘先河，刘志宏，张进成，郝跃，
申请(专利权)人：西安电子科技大学广州研究院，
类型：发明
国别省市：