[发明专利]一种多功能集成的有机阻变存储装置及其制备方法

权利要求书

1.一种多功能集成的有机阻变存储装置，包括绝缘基板，设置于绝缘基板上的底电极、顶电极及设置于所述底电极和顶电极之间的有机功能层，其特征在于：所述的有机功能层为基于聚酰亚胺的有机/无机纳米复合薄膜；

所述的基于聚酰亚胺的有机/无机纳米复合薄膜的厚度为10-100纳米；

所述的底电极是P型硅或N型硅材料；

所述的顶电极是Ag、Al、Cr中的一种金属电极或者两种及两种以上组合的复合金属电极。

2.根据权利要求1所述的多功能集成的有机阻变存储装置，其特征在于：所述的基于聚酰亚胺的有机/无机纳米复合薄膜内部形成大量的有机/无机界面；

所述的基于聚酰亚胺的有机/无机纳米复合薄膜内部金属离子以络合物的形式出现；

所述的基于聚酰亚胺的有机/无机纳米复合薄膜内部金属离子是铜离子、锌离子、锡离子或其组合。

3.根据权利要求1所述的多功能集成的有机阻变存储装置，其特征在于：所述的有机阻变存储装置集合了多值存储和写一次读多次的功能。

4.根据权利要求3所述的多功能集成的有机阻变存储装置，其特征在于：所述的有机阻变存储装置在-3伏至5伏的电压范围内表现出非易失性可擦写的多值存储功能。

5.根据权利要求3所述的多功能集成的有机阻变存储装置，其特征在于：所述的有机阻变存储装置在-3伏至-5伏的电压范围内表现出写一次读多次的非易失性存储功能。

6.一种如权利要求1所述的多功能集成的有机阻变存储装置的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤：

（1）在绝缘基板表面形成底电极；

（2）在底电极表面形成基于聚酰亚胺的有机/无机纳米复合薄膜；

（3）在基于聚酰亚胺的有机/无机纳米复合薄膜上形成顶电极。

7.根据权利要求6所述的多功能集成的有机阻变存储装置的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的绝缘基板是二氧化硅、玻璃、石英、陶瓷或绝缘柔性衬底材料。

8.根据权利要求6所述的多功能集成的有机阻变存储装置的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的基于聚酰亚胺的有机/无机纳米复合薄膜的制备方法为：将聚酰胺酸/金属离子溶液通过旋涂或滚涂的方式在底电极表面形成聚酰胺酸/纳米颗粒/金属离子复合薄膜，经300-400℃热处理1-2小时形成聚酰亚胺/纳米颗粒/金属离子复合薄膜。

9.根据根据权利要求8所述的多功能集成的有机阻变存储装置的制备方法，其特征在于：所述的纳米颗粒是氯化铜纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒、氧化硅纳米颗粒、氧化铜纳米颗粒中的一种或多种的混合物。

10.根据权利要求8所述的多功能集成的有机阻变存储装置的制备方法，其特征在于：聚酰胺酸/金属离子溶液的制备方法为，将含有金属离子的化合物晶体加入溶解有聚酰胺酸的有机溶剂，所述的有机溶剂是二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮，经超声分散形成均匀的分散体系；聚酰胺酸溶液中所述的金属离子的质量分数为0.1-10%。