[发明专利]一种基于天然有机材料的忆阻器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于天然有机材料的忆阻器的制备方法，其包括以下步骤：

在衬底上沉积底电极；

在所述底电极上沉积阻变功能层；

在所述阻变功能层上沉积顶电极；

其特征在于，所述阻变功能层是包覆有纳米金属颗粒的化学修饰后的卡拉胶薄膜。

2.根据权利要求1的所述制备方法，其特征在于，所述阻变功能层的沉积包括以下步骤：制备羧甲基化卡拉胶；

将包含有纳米金属颗粒以及羧甲基化卡拉胶的卡拉胶混合溶液旋涂于所述底电极上，获得所述包覆有纳米金属颗粒的化学修饰后的卡拉胶薄膜；

其中，所述金属纳米颗粒以及所述羧甲基化卡拉胶的质量比为1%-4%。

3.根据权利要求2的所述制备方法，其特征在于，所述羧甲基化卡拉胶的制备包括：

将卡拉胶粉末、氢氧化钠、异丙醇以及水混合，在70-90℃下进行膨胀和碱化，获得反应混合物；

将溶有一氯乙酸的异丙醇滴入上述反应混合物中，反应2.5-3h，加入乙醇后停止反应，从而获得包含有沉淀物的混合物；

对上述包含有沉淀物的混合物依次进行离心过滤、漂洗、脱盐脱水以及室温真空干燥后得到羧甲基化卡拉胶。

4.一种基于天然有机材料的忆阻器，其包括，依次层叠的衬底、底电极、阻变功能层以及顶电极，其特征在于，所述阻变功能层包括化学修饰后的卡拉胶薄膜以及包覆于所述化学修饰后的卡拉胶薄膜中的纳米金属颗粒。

5.根据权利要求4的所述忆阻器，其特征在于，所述纳米金属颗粒为纳米银颗粒或者纳米铜颗粒，所述纳米金属颗粒的粒径小于80nm。

6.根据权利要求4或5的所述忆阻器，其特征在于，所述化学修饰后的卡拉胶为羧甲基化卡拉胶。

7.根据权利要求5的所述忆阻器，其特征在于，所述纳米银颗粒与所述化学修饰后的卡拉胶的质量比为1%-4%。

8.根据权利要求7的所述忆阻器，其特征在于，所述纳米银颗粒与所述化学修饰后的卡拉胶的质量比为2%。

9.根据权利要求4-5、7-8之一的所述忆阻器，其特征在于，所述底电极为ITO、AZO或FTO；所述顶电极为Au、Ag或Cu；所述衬底为玻璃衬底或聚对苯二甲酸乙二酯柔性衬底。

10.一种基于天然有机材料的忆阻器，所述忆阻器是权利要求4-9之一的所述忆阻器，其特征在于，所述忆阻器用于仿生神经突触，所述忆阻器具有生物相容性。