[发明专利]一种基于Zr元素掺杂的钙钛矿阻变存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于Zr元素掺杂的钙钛矿阻变存储器，其特征在于：所述存储器从上至下依次包括顶电极、介质层、底电极和玻璃基底，所述介质层为Zr元素掺杂的卤化物钙钛矿材料；所述的卤化物钙钛矿材料的分子通式为ABX₃，其中：A=CH₃NH₃或Cs；B=Pb；X=Cl，Br或I。

2.根据权利要求1所述的基于Zr元素掺杂的钙钛矿阻变存储器，其特征在于：所述的顶电极材料为Pt、Au或W中的任一种，所述的底电极材料为FTO、ITO、ZTO或AZO中的任一种。

3.根据权利要求1所述的基于Zr元素掺杂的钙钛矿阻变存储器，其特征在于：所述的顶电极的厚度为50nm～300nm，所述顶电极的形状为圆形或者矩形，直径或边长为50nm～1mm。

4.根据权利要求1所述的基于Zr元素掺杂的钙钛矿阻变存储器，其特征在于：所述介质层的厚度50 nm～1μm，所述介质层的形状为圆形或者矩形，直径或边长为50nm～2cm。

5.根据权利要求1所述的基于Zr元素掺杂的钙钛矿阻变存储器，其特征在于：所述底电极的厚度为50nm～300nm，所述底电极的形状为圆形或者矩形，直径或边长为50nm～2cm。

6.根据权利要求1～5任一项所述的基于Zr元素掺杂的钙钛矿阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤一、清洗衬底

将生长有底电极材料的玻璃基底依次用去离子水、丙酮、无水乙醇在超声仪中超声清洗，吹干；

步骤二、预留电极

在步骤一清洗处理后的底电极材料一侧边缘处贴绝缘胶，然后用紫外光处理底电极表面15～30min；

步骤三、制备介质层

两步法合成介质层：第一步是在底电极表面旋涂卤化铅溶液，烘干；第二步是将烘干后的样片置于掺杂有Zr元素的卤化甲铵（CH₃NH₃X）溶液或掺杂有Zr元素的卤化铯（CsX）溶液中浸泡2～10min，然后清洗、干燥，退火后制得所述的介质层；

步骤五、制备顶电极

利用磁控溅射沉积技术在介质层表面沉积顶电极。

7.根据权利要求6所述的基于Zr元素掺杂的钙钛矿阻变存储器的制备方法，其特征在于：步骤三中所述的掺杂Zr元素的卤化甲铵溶液采用如下方法配制而成：

以异丙醇为溶剂，首先配制合适浓度的卤化甲铵溶液，然后向溶液中加入硝酸锆粉末，搅拌至完全溶解，得到掺杂Zr元素的卤化甲铵溶液，其中：所述硝酸锆的浓度为20～40wt%。