[发明专利]一种非易失性阻变存储器的制备方法在审

专利信息
申请号: 201810413272.2 申请日: 2018-05-03
公开(公告)号: CN108417711A 公开(公告)日: 2018-08-17
发明(设计)人: 崔敏娟 申请(专利权)人: 无锡智高点技术研发有限公司
主分类号: H01L45/00 分类号: H01L45/00
代理公司: 北京远智汇知识产权代理有限公司 11659 代理人: 徐鹏飞
地址: 214000 江苏省无锡市惠山经*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 包埋 非易失性阻变存储器 制备 纳米粒子溶液 纳米粒子薄膜 纳米粒子 旋涂法 衬底 涂覆 沉积 薄膜 磁控溅射法 聚乙烯咔唑 真空蒸镀法 阻变存储器 弯曲应变 氧化铟锡 阻变特性 柔性PET 顶电极 易失性 击穿 断裂
【说明书】:

发明公开了一种非易失性阻变存储器的制备方法,包括如下步骤:利用磁控溅射法于PET衬底上沉积一层ITO(氧化铟锡)薄膜;制备PVK(聚乙烯咔唑)包埋ZnO纳米粒子溶液;利用旋涂法将所述PVK包埋ZnO纳米粒子溶液涂覆于所述ITO薄膜,得到PVK包埋ZnO纳米粒子薄膜;采用真空蒸镀法于所述PVK包埋ZnO纳米粒子薄膜上沉积顶电极。本发明中非易失性阻变存储器的制备方法,采用旋涂法将PVK包埋ZnO纳米粒子溶液涂覆于ITO薄膜上,所得到的ZnO纳米粒子能够在PVK中均匀分散,均匀分散的ZnO纳米粒子会使得器件的阻变特性稳定,且不易发生薄膜被击穿的现象。并且使用柔性PET衬底得到的非易失性阻变存储器,能够承受较高的弯曲应变而不会产生裂纹或断裂。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种非易失性阻变存储器的制备方法。

背景技术

非易失性阻变存储器的研发涉及化学、电子、材料和信息科学等领域,属于交叉学科新兴技术。19世纪60年代,英、法、美在非易失性阻变存储器的方面有先导性研究,并得到了较好结果。有学者在研究Al/SiO/Au器件电学特性时,观测到在“电形成”过程后的记忆效应,认为是部分金原子注入至SiO层,并在其中形成杂质能级所致。有机阻变薄膜具有可分子裁剪、耐弯折和尺度小等优点,满足作为柔性阻变存储器的高柔韧度、均一阻变性和环境友好等要求,但器件开关比和耐受性尚存差距。开发有机/无机杂化体系的阻变器件,如分子包埋纳米粒子存储薄膜,可融合有机和无机各自特点,通过控制配比和分布,可改善功能薄膜物化特性,如开关比提高而存储密度增大等。有学者表征了Al/Alq3/Al/Alq3/Al器件,发现夹在分子膜中间的小于10nm厚的Al层以不连续的纳米粒子形态存在,在分子能带内产生杂质和陷阱能级,并因此导致电荷捕获及空间电场效应而具备存储特性。有学者采用液相外延法制备了金属有机骨架配合物HKUST-1柔性器件,在±70℃范围内阻变特性稳定,可承受2.8%的弯曲应变。总之,各国学者已初步研究了分子包埋纳米粒子薄膜的存储特性机理及其影响因素,包括分子结构与性质,纳米粒子材料、结构与特性,成膜方法及器件结构等对电学存储特性的影响与调控。

有机存储器件是当下非易失性阻变存储器的研究热点之一,具有低成本、便携和存储速度快等优点。但其存在着界面调控困难的问题,一直制约着有机阻变薄膜阻变特性的提高及其商业化应用。为提高器件的开关性能,国内外研究人员通常引入纳米材料以改善复合薄膜界面,或改变电极来改变器件的开关极性,但仍存在一些问题:

1)因为纳米粒子在聚合物基体中的分散性较差,而导致器件各处的开关比不均匀;

2)目前有机存储器多制备在硬质衬底如二氧化硅上,阻变器件的耐弯折性能得不到研究,并且不能承受器件的反复变形,而导致器件发生形变甚至被破坏,不适用于商业化应用。

因此,有必要提供一种非易失性阻变存储器的制备方法,使其能够解决纳米粒子在聚合物基体中分布不均、基底材质为硬质的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非易失性阻变存储器的制备方法,解决现有阻变存储器中纳米粒子分散性差且基底材质过硬问题。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

一种非易失性阻变存储器的制备方法,包括如下步骤:利用磁控溅射法于PET衬底上沉积一层ITO(氧化铟锡)薄膜;制备PVK(聚乙烯咔唑)包埋ZnO纳米粒子溶液;利用旋涂法将所述PVK包埋ZnO纳米粒子溶液涂覆于所述ITO薄膜,得到PVK包埋ZnO纳米粒子薄膜;采用真空蒸镀法于所述PVK包埋ZnO纳米粒子薄膜上沉积顶电极。

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