[发明专利]一种抗大电压氧化硅阻变薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种抗大电压氧化硅阻变薄膜的制备方法，包括以下步骤：(1)以碳纳米管粉末为溶质，无水乙醇为溶剂，制备浓度为10^‑5g/ml的碳纳米管溶液；(2)按照1:1‑20:0.01‑0.05：0.5‑1的质量比分别称取正硅酸乙酯、无水乙醇、蒸馏水和稀盐酸，将称取物混合均匀得到氧化硅溶液；(3)按照0.5‑1：20的体积比分别量取经步骤1得到的碳纳米管溶液和经步骤2得到的氧化硅溶液，并将量取物搅拌均匀，得到掺杂碳纳米管的氧化硅溶液；(4)选取基板，将基板置于经步骤3得到的掺杂碳纳米管的氧化硅溶液中，并采用浸渍提拉法在其表面提拉一层凝胶薄膜；(5)将经步骤4得到的基板放入管式炉中退火处理，最终得到抗大电压氧化硅阻变薄膜。

技术领域

本发明属于储存器薄膜材料制备技术领域，具体涉及一种抗大电压氧化硅阻变薄膜的制备方法。

背景技术

人们对下一代新型非挥发性存储器进行了大量的研究，当前的研究对象主要包括磁存储器(MRAM)、铁电存储器(FeRAM)、相变存储器(PRAM)和阻变存储器(RRAM)。其中磁存储器、铁电存储器和相变存储器在尺寸进一步缩小方面都存在较大困难，发展空间有限；而阻变存储器因其具有相当可观的微缩化前景，在近些年已引起了广泛的研发热潮。

二元氧化物如SiO₂，TiO₂，ZrO₂和HfO₂等，已被作为阻变存储器的最有希望材料研究，但是在阻变存储器的电阻开关，普遍存在导电细丝不稳定、耐压差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗大电压氧化硅阻变薄膜的制备方法，解决阻变存储器的电阻开关，存在导电细丝不稳定、耐压差的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种抗大电压氧化硅阻变薄膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，以碳纳米管粉末为溶质，无水乙醇为溶剂，制备浓度为10^-5g/ml的碳纳米管溶液，并对制备出的碳纳米管溶液进行超声清洗；

步骤2，按照1:1-20:0.01-0.05：0.5-1的质量比分别称取正硅酸乙酯、无水乙醇、蒸馏水和稀盐酸，将称取的正硅酸乙酯、无水乙醇、蒸馏水和稀盐酸混合均匀后，得到氧化硅溶液；

步骤3，按照0.5-1：20的体积比分别量取经步骤1得到的碳纳米管溶液和经步骤2得到的氧化硅溶液，将量取后的碳纳米管溶液和氧化硅溶液放入密封容器中搅拌均匀，得到掺杂碳纳米管的氧化硅溶液；

步骤4，选取基板，将基板置于经步骤3得到的掺杂碳纳米管的氧化硅溶液中，并采用浸渍提拉法在其表面提拉一层凝胶薄膜；

步骤5，将经步骤4得到的基板放入管式炉中，对凝胶薄膜进行退火处理，之后在空气中自然冷却，最终得到抗大电压氧化硅阻变薄膜。

本发明的特点还在于：

在所述步骤1中：进行所述超声清洗的时间为30min。

在所述步骤4中：所述基板的材质为单晶硅。

在所述步骤5中：所述退火处理的温度为700℃。

在所述步骤5中：所述退火处理的时间为20min-25min。

本发明的有益效果是：本发明的制备方法，工艺简单、成本较低，可在阻变存储器上制备一层抗大电压氧化硅阻变薄膜，该抗大电压氧化硅阻变薄膜的表面光洁致密，薄膜质量较好，阻变性能优越，能够抵大电压。

附图说明

图1是利用本发明制备方法制备出的抗大电压氧化硅阻变薄膜的电子显微镜微观扫面图；

图2是利用本发明制备方法制备出的抗大电压氧化硅阻变薄膜进行电压击穿测试的I-V特性曲线；