[发明专利]一种钙钛矿氧化物薄膜器件及其制备方法和应用

说明书

本申请涉及电子设备的技术领域，特别涉及一种钙钛矿氧化物薄膜器件及其制备方法和应用。本申请提供了一种钙钛矿氧化物薄膜器件，包括：基底层、底电极层、PbZrO₃层、第一顶电极和第二顶电极；所述底电极层设置在所述基底层的表面；所述PbZrO₃层设置在所述底电极层背离所述基底层一侧的表面；所述第一顶电极设置在所述PbZrO₃层背离所述底电极层一侧的表面；所述第二顶电极设置在所述底电极层背离所述基底层一侧的表面。本申请的目的在于提供一种阻变开关比高的钙钛矿氧化物薄膜器件，以提高其应用范围。

技术领域

本申请涉及电子设备的技术领域，特别涉及一种钙钛矿氧化物薄膜器件及其制备方法和应用。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，在信息领域对非易失性存储器的需求也越来越大，目前市场上主流为Flash存储器，但是由于传统Flash存储器的擦写速度与可靠性的矛盾和栅介质漏电等问题，在很大程度上限制了Flash存储器的发展。因此，研究开发一种新的信息存储技术引起了研究们的广泛兴趣。由此，基于不同材料机制，一些全新的非易失性存储器被研制出来，如铁电存储器(FeRAM)、磁存储器(MRAM)、相变存储器(PRAM)以及阻变存储器(RRAM)。而阻变存储器以其非易失性、高密度、高速运算以及与CMOS工艺的良好兼容性，成为下一代非易失性存储器的关注焦点。

同时，随着人们对阻变存储器研究的不断深入。很多具有阻变行为的钙钛矿型结构材料被发现。钙钛矿结构的结构通式为ABO₃，ABO₃型钙钛矿氧化物及其相关结构的化合物具有介电、铁电、热电、催化、超导、磁阻等丰富特性和效应。所以其阻变行为的稳定性和可靠性在阻变存储器领域具有极大的应用前景。但是，较小的开关比是制约钙钛矿氧化物薄膜器件发展的原因，因此，提高阻变开关比成为众多研究者努力的方向。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种阻变开关比高的钙钛矿氧化物薄膜器件，以提高其应用范围。

本申请的另一个目的在于提供一种钙钛矿氧化物薄膜器件的制备方法，在实现其具有阻变开关比高的前提下，简化钙钛矿氧化物薄膜器件的制备工艺，便于大规模工业生产。

为达到上述目的，本申请提供了一种钙钛矿氧化物薄膜器件，包括：基底层、底电极层、PbZrO₃层、第一顶电极和第二顶电极；

所述底电极层设置在所述基底层的表面；

所述PbZrO₃层设置在所述底电极层背离所述基底层一侧的表面；

所述第一顶电极设置在所述PbZrO₃层背离所述底电极层一侧的表面；

所述第二顶电极设置在所述底电极层背离所述基底层一侧的表面。

优选地，所述底电极层材质选自LaNiO₃、SrRuO₃、La0.7Sr_0.3MnO₃、掺氟氧化锡、SmNiO₃或(La,Sr)CoO₃。

优选地，所述基底层材质选自石英玻璃、硅片、云母或铂金。

优选地，所述第一顶电极和所述第二顶电极的材质为同一材质，所述第一顶电极和所述第二顶电极的材质选自Au、Pt、Al、Ag、W、Ti或TiN中的一种。

本申请还提供了一种钙钛矿氧化物薄膜器件的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、按照溶胶凝胶法、磁控溅射法或脉冲激光沉积法，将底电极层材质设置在基底层的表面；