[发明专利]一种易失和非易失电阻转变行为可调控的忆阻器及其制备方法

权利要求书

1.一种易失与非易失电阻转变行为可调控的忆阻器，所述忆阻器包括：下电极、功能层和上电极，所述下电极位于衬底表面，所述上电极位于器件最上层，所述功能层夹在所述上电极和所述下电极之间形成三明治结构，其特征在于，

所述功能层由离子迁移率不同的第一功能层和第二功能层构成，第一功能层与所述下电极接触，第二功能层在第一功能层上方，与所述上电极接触；所述第一功能层的离子迁移率低于所述第二功能层的离子迁移率；所述第一功能层采用的材料为Al₂O₃、HfO₂、TiO₂、SiO₂、Ta₂O₅、ZrO₂、Y₂O或Si₃N₄，所述第二功能层采用的材料为GeTe、GeSe、CuI、Cu₂HgI₄、Cu₂Se、RbAg₄I₅、α-AgI、AgX或Ag₂S；

当第一功能层厚度小于第一临界厚度L_n时，所述忆阻器形成稳定导电丝，呈现非易失性行为；

当第一功能层厚度大于第二临界厚度L_m时，所述忆阻器无法形成稳定导电丝，呈现易失性行为；

第二临界厚度L_m大于第一临界厚度L_n。

2.如权利要求1所述的忆阻器，其特征在于，第一临界厚度L_n范围为3nm～4nm，第二临界厚度L_m范围为4nm～8nm。

3.如权利要求1所述的忆阻器，其特征在于，所述忆阻器的下电极采用惰性金属材料。

4.如权利要求1所述的忆阻器，其特征在于，所述忆阻器的上电极采用活性金属材料。

5.一种易失和非易失电阻转变行为可调控的忆阻器的制备方法，其特征在于，包括：

在衬底表面形成下电极；

根据预设的第一工艺流程，形成位于下电极表面的第一功能层；

根据预设的第二工艺流程，形成位于第一功能层表面的第二功能层；所述第一工艺流程形成的第一功能层的离子迁移率低于所述第二工艺流程形成的第二功能层；所述第一功能层采用的材料为Al₂O₃、HfO₂、TiO₂、SiO₂、Ta₂O₅、ZrO₂、Y₂O或Si₃N₄，所述第二功能层采用的材料为GeTe、GeSe、CuI、Cu₂HgI₄、Cu₂Se、RbAg₄I₅、α-AgI、AgX或Ag₂S；

在第二功能层表面形成上电极。