[发明专利]一种双极性/无极性可逆互转型阻变存储器及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201810286401.6 申请日: 2018-04-03
公开(公告)号: CN110071215B 公开(公告)日: 2022-08-09
发明(设计)人: 徐海阳;赵晓宁;范泽莹;王中强;马剑钢;刘益春 申请(专利权)人: 东北师范大学
主分类号: H01L45/00 分类号: H01L45/00
代理公司: 北京神州华茂知识产权有限公司 11358 代理人: 吴照幸
地址: 130024 吉林*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 一种 极性 可逆 转型 存储器 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种双极性/无极性可逆互转型阻变存储器,其特征在于:

包括SiO2衬底,

设置于SiO2衬底上的惰性金属底电极,

设置于底电极上的MoS2阻变介质层,

设置于MoS2阻变介质层上的活性金属顶电极;

MoS2阻变介质层制备:采用旋涂、滴涂或真空抽滤方法利用MoS2片层水溶液在惰性金属电极上制备MoS2薄膜阻变介质层,在介质层制备过程中薄膜表面持续用氮气吹拂以保证薄膜平整。

2.根据权利要求1所述的一种双极性/无极性可逆互转型阻变存储器,其特征在于:所述的惰性金属底电极包括金属Pt、Au、W或Al,厚度为50-300nm。

3.根据权利要求1所述的一种双极性/无极性可逆互转型阻变存储器,其特征在于:所述的MoS2阻变介质层中MoS2片层尺寸为200nm-2μm,阻变介质层厚度为50-300nm。

4.根据权利要求1所述的一种双极性/无极性可逆互转型阻变存储器,其特征在于:所述的活性金属顶电极为Ag或Cu,厚度为30-100nm。

5.根据权利要求1-4任意所述的一种双极性/无极性可逆互转型阻变存储器的制备方法,其特征在于:(1)惰性金属底电极制备:采用直流磁控溅射、热蒸镀或电子束蒸发方法在SiO2衬底上制备惰性金属薄膜,从而得到惰性金属电极;(2)MoS2阻变介质层制备:采用旋涂、滴涂或真空抽滤方法利用MoS2片层水溶液在惰性金属电极上制备MoS2薄膜阻变介质层,在介质层制备过程中薄膜表面持续用氮气吹拂以保证薄膜平整;(3)活性金属顶电极制备:采用直流磁控溅射、热蒸镀或电子束蒸发方法在MoS2阻变介质层上制备活性金属薄膜,从而得到活性金属顶电极。

6.根据权利要求5所述的权利要求1-4任意所述的一种双极性/无极性可逆互转型阻变存储器的制备方法,其特征在于所述直流磁控溅射法包括:制备在腔室保持高度真空的环境下通入氩气,氩气在电场的作用下发生电离,氩离子撞向阴极靶使靶材的原子被溅射出来,沉积在SiO2衬底上形成金属薄膜,SiO2衬底温度为室温,溅射所通气体为纯氩气,溅射功率为30W,时间为5-20min;所述热蒸镀方法包括:在腔室高度真空的情况下利用电流热效应加热惰性金属颗粒,使金属原子的组分逸出金属表面,沉积到SiO2衬底上形成均匀金属薄膜;所用电流大小为80A,蒸镀时间为10-120s;所述电子束蒸发法包括:将靶材放于水冷的坩埚中,在高度真空的情况下用电子束直接对靶材进行加热,使靶材材料气化并冷凝到SiO2衬底和MoS2阻变介质层上,形成金属薄膜,电子枪束流为100-300mA,蒸发速率为2A/s。

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