[发明专利]一种胶原蛋白忆阻器的制备方法

说明书

本发明公开了一种胶原蛋白忆阻器的制备方法，包括以下步骤：S1、准备自制胶原蛋白粉；S2、将胶原蛋白粉加入高氯酸钠电解质溶液(NC‑009)中，溶解后制备成胶原蛋白胶体；S3、采用氧化铟锡透明导电玻璃作为基片，将胶原蛋白胶体旋涂在基片上作为介电层；S4、将步骤S3制备的带介电层的基片放置于35‑40℃的干燥箱里进行干燥处理，干燥时间为12‑15小时；S5、通过真空沉积法在介电层的表面沉积上电极，从而获得结构为上电极/胶原蛋白/氧化铟锡的忆阻器。该制备方法能够实现边角料的二次利用，对环境友好且节省能源，采用本方法制备成的忆阻器件具有较好的室温忆阻特性，能够用于制备忆阻存储器的原始模型，可实现较高比率的开关性能，且制造成本低。

技术领域

本发明属于存储器制造技术领域，具体涉及一种胶原蛋白忆阻器的制备方法。

背景技术

随着电子产品的不断小型化和电子元件集成度不断提高，对信息存储提出了更高的要求。对于传统的存储器而言，特别是大量电子产品所使用闪存存储器在小型化和高集成度的进程中遇到瓶颈。忆阻器是近几十年来发展起来的一种新型存储器，它通过电阻的跃变和恢复来实现信息的存储，其不仅功耗小、存储密度高，而且具备制备工艺简单和延展性好。凭借新材料的发现、器件结构的设计和与其他电子器件(纳米发电机、场效应晶体管、振荡器等)的结合，忆阻器的研究取得重要的突破和进展。因此，忆阻器被认为是取代闪存器件的最有前景存储器。

一个忆阻器的工作量，相当于一枚CPU芯片中十几个晶体管共同产生的效用。惠普关于忆阻器的发现在2008年时发表于《自然》期刊，2009年证明了CrossLatch的系统很容易就能堆栈，形成立体的内存。技术每个电线间的“开关”大约是3nm x 3nm大，开关切换的时间小于0.1ns，整体的运作速度已和DRAM差不多，但是开关次数还不如DRAM还不足以取代DRAM，但是靠着1cm2 100gigabit(GB)，1cm3 1petabit(数据存储单位1PB＝1000TB)(还可堆栈)的惊人潜在容量，远较闪存具有潜力。未来半导体工业有可能从“硅时代”进入“碳时代”，而忆阻器这种可记忆电流的非线性电阻，凭借其优越的特性，将成为未来极有希望的存储元件。

忆阻随机存储器具有存储密度高，读写速度快，结构相对简单等优点。另外，忆阻随机存储器的制作工艺与传统的CMOS工艺的兼容性很好，容易实现大批量、可集成、低成本的生产制造。在众多的忆阻功能层材料上，不仅有过渡族金属氧化物，掺杂半导体还有天然有机物和合成有机物。金属氧化物和半导体不仅成本高，获取途径少，利用率低，而且其中有一部分对环境与人体都有或多或少的伤害。近几年，许多科研人员都试图用可降解且无毒的天然生物材料作为忆阻器的功能层，如蛋清，蚕丝以及树叶等。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种胶原蛋白忆阻器的制+备方法，该方法对环境友好，可以有效避免传统技术中半导体材料对环境和人体的负面影响。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种胶原蛋白忆阻器的制备方法，包括以下步骤：

S1、收集定量的猪皮，采用清水将猪皮洗净后进行干燥处理，再利用还原法获得胶原蛋白粉末，胶原蛋白粉的粒径尺寸为2μm～2.5μm；

S2、将胶原蛋白粉加入高氯酸钠电解质溶液(NC-009)中，胶原蛋白粉与电解质溶液的质量配比范围3：1～4：1，胶原蛋白粉末在高氯酸钠溶液中溶解后制备成胶原蛋白胶体；

S3、将胶原蛋白胶体旋涂在导电基片上作为介电层；

S4、将步骤S3制备的带介电层的基片放置于35-40℃的干燥箱里进行干燥处理，干燥时间为12-15小时；

S5、通过真空沉积法在介电层的表面沉积上电极，从而获得结构为上电极/胶原蛋白/导电基片的忆阻器。