[发明专利]一种MoTe2-x

说明书

本发明公开了一种MoTe_2‑xO_x/MoTe₂异质结忆阻器及其制备方法，属于半导体器件领域。包括水平忆阻器和垂直忆阻器：水平忆阻器是在基底上表面有MoTe₂膜，MoTe₂薄膜表面有至少一对金属电极，其中未被金属电极覆盖的MoTe₂膜表面部分氧化成MoTe_2‑xO_x，形成MoTe_2‑xO_x/MoTe₂异质结，或者MoTe_2‑xO_x层位于MoTe₂层表面构成异质结，金属电极位于异质结上表面；垂直忆阻器是一种“三明治”结构，在底部的导电电极层上有MoTe₂薄膜，MoTe₂薄膜表面部分氧化成MoTe_2‑xO_x，形成MoTe_2‑xO_x/MoTe₂异质结，金属电极位于MoTe_2‑xO_x/MoTe₂异质结上表面；所述x的取值范围为0x2。本发明中MoTe_2‑xO_x/MoTe₂异质结的忆阻器，表现出良好的“8”字形的忆阻性能，至少可以稳定循环3000圈。

技术领域

本发明属于半导体器件领域，更具体地，涉及一种MoTe_2-xO_x/MoTe₂异质结的忆阻器及其制备方法。

背景技术

上个世纪，以半导体硅为主导的场效应晶体管(FET)的发明具有里程碑的意义。如今，我们身边周围很多的电子产品，如手机、电脑等，都离不开FET。2017年，我国半导体市场达到16708.6亿元，同比增长17.5％，未来3年的平均增长速度达到9.5％。目前，中国已是世界上最大的芯片市场，但自主生产的半导体仅占市场的16％，每年需要大批量进口，每年进口总额约2000亿美元，这超过了石油进口的总额，这充分体现了半导体产业在我国的地位越来越重要。如今这个时代是电子信息的时代，更是半导体时代。

受摩尔定律的影响，随着半导体制成工艺的不断缩小，当以硅基为主半导体产品到达原子尺寸，会出现许多问题。这时就迫切需要新的材料和新的器件的出现来解决这些问题。

自从英国科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在2004年利用胶带剥离方法从石墨片中得到石墨烯以来，二维材料的研究受到越来越多人的关注。其中，二维过渡金属硫族化合物(TMDs)因为其独特的结构和性能，在多个领域都有着广泛的应用前景，例如半导体光电器件、生物医学和能源催化等领域。

忆阻器，作为一种新型的非线性电子元器件，近年来也受到科研工作者的普遍关注。它的电阻值并不是恒定不变的，而是随着电压的变化而改变。忆阻器主要有以下三个用途：数据存储、逻辑运算和神经模拟。其中神经模拟主要是利用忆阻器的电流特性来模仿生物的神经突触，可以用来模仿人类的学习记忆、忘记等行为，这是在硬件上来进行人工智能。相比于如今利用计算机代码进行人工智能，会在硬件上简化很多，如果忆阻器能够真正实现神经模拟的应用，这对人工智能领域是一个重大突破。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用二维材料MoTe₂为基础，通过氧化处理方式得到一种基于MoTe_2-xO_x/MoTe₂异质结的忆阻器。该忆阻器制备方法简单，器件性能稳定，可以用来进行神经模拟的人类学习行为。