[发明专利]全无机钙钛矿多重阻变忆阻器的制备方法

说明书

本发明公开了一种全无机钙钛矿多重阻变忆阻器的制备方法。所述方法先采用热喷涂的方法在清洗干净的基底表面上制备钙钛矿薄膜；然后在冷却后的钙钛矿薄膜滴加溶剂的进行旋涂，再退火处理得到全无机钙钛矿薄膜；最后在全无机钙钛矿薄膜上镀层金或铂电极，制得忆阻器元件。本发明方法简单易操作，制备出的钙钛矿薄膜致密均匀、覆盖度好，缺陷少；制备的忆阻器性能优良，通过调整溶剂中甲醇与丁酸的比例实现多重阻变。

技术领域

本发明属于光电薄膜技术领域，涉及一种全无机钙钛矿多重阻变忆阻器的制备方法。

背景技术

忆阻器是基于材料阻值变化而记录信息的一种非易失性存储器。相比具有类似功能的存储单元，忆阻器具有高存密度、读写速度快、结构简单、保持时间长和功耗低等优点，被认为是下一代通用存储器的有力竞争者。

有机-无机杂化钙钛矿虽具备成本低、载流子迁移率高、光吸收系数大等优点，但仍有很多的问题亟待解决，尤其是因为体系内大量本征缺陷的存在，导致有机无机杂化钙钛矿材料稳定性较差。同时，对氧气和湿气的极端敏感性造成了其对存储、制备和设备操作等环境的限制，也限制了其在各个领域中的实际应用。而用无机阳离子代替有机基团可以很好地提高材料的稳定性，因此全无机铅卤钙钛矿纳米晶CsPbX₃(X为卤族元素)得到了广泛研究。

全无机钙钛矿材料不仅可以作为光吸收材料作用于光伏器件中，还应用于光电探测器、晶体管、发光二极管等。最近，也有报道将卤化物钙钛矿材料应用于忆阻器，且获得了优异的性能。文献1使用CH₃NH₃PbI_1-xCl_x作为新型的忆阻器材料制备了低工作电压，高稳定性的忆阻器器件(Yoo,Eun Ji,et al.Resistive switching behavior in organic–inorganic hybrid CH₃NH₃PbI₃-xClx perovskite for resistive random access memorydevices.Advanced Materials 27.40(2015):6170-6175.)。文献2使用全无机的CsPbBr₃材料，添加氧化锌层，制备出了ON/OFF比例超过10⁵的器件(Wu,Ye,et al.CappingCsPbBr₃with ZnO to improve performance and stability of perovskitememristors.Nano Research 10.5(2017):1584-1594.)。但是目前还没有多级阻变的高质量忆阻器的报道。

发明内容

本发明目的在于提供一种全无机钙钛矿多重阻变忆阻器的制备方法。

实现本发明目的的技术方案如下：

全无机钙钛矿多重阻变忆阻器的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，100～150℃下，在清洗干净的基底表面喷涂CsPbBr₃前驱体溶液，制备钙钛矿薄膜；

步骤2，将步骤1的薄膜进行旋涂，旋涂过程中滴加溶剂进行溶解再结晶，所述的溶剂中甲醇与丁酸的体积比为100:0～100:5；

步骤3，旋涂后的薄膜在200～250℃下加热，进行退火处理，得到全无机钙钛矿薄膜；

步骤4，在全无机钙钛矿薄膜上镀一层金或铂电极，得到全无机钙钛矿多重阻变忆阻器。

优选地，步骤1中，所述的基底依次用洗洁精，水，乙醇、丙酮超声清洗后吹干，紫外处理10～15分钟。

优选地，步骤1中，所述的基底为FTO导电玻璃。