[发明专利]一种双波段光加密阻变存储器及其制备方法、写入方法和读取方法

权利要求书

1.一种双波段光加密阻变存储器，其特征在于：所述阻变存储器包括：

位于最底层的玻璃基底(1)，

位于所述玻璃基底(1)上的FTO下电极(2)，

位于所述FTO下电极(2)的表面上的AZO籽晶层(3)，

位于所述AZO籽晶层(3)上的ZnO纳米棒阵列(4)，

位于所述ZnO纳米棒阵列(4)上的PdS薄膜层(5)，

位于所述PdS薄膜层(5)上的Al上电极(6)；

其中，所述PdS薄膜层(5)和ZnO纳米棒阵列(4)形成异质结结构，

所述AZO籽晶层(3)旋涂两层，并做退火处理。

2.根据权利要求1所述的双波段光加密阻变存储器，其特征在于：所述FTO下电极(2)的厚度为400nm，所述ZnO纳米棒阵列(4)的厚度小于3μm，所述Al上电极(6)的厚度为100nm-150nm。

3.根据权利要求1所述的双波段光加密阻变存储器，其特征在于：所述阻变存储器的Al上电极(6)接电源正极，FTO下电极(2)接电源负极，在暗态和光照下用2V-5V触发，能触发实现多级存储。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的双波段光加密阻变存储器的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

1)将二水乙酸锌、硝酸铝和乙二醇甲醚溶液进行混合，室温条件下磁力搅拌；混合均匀后再放置在60℃水浴磁力搅拌，并且滴加0.75mL的乙醇胺作为稳定剂，恒温均匀搅拌，得到澄清透明溶液；待冷却至室温后转移至冰箱，静置陈化12h后得到澄清透明的AZO溶胶-凝胶液；

2)在透明的玻璃基底(1)上形成方块电阻FTO下电极(2)，并用洗洁精擦拭FTO下电极(2)，直至擦拭干净，以去除吸附在其表面的灰尘；然后分别用洗洁精、丙酮、异丙醇、无水乙醇对FTO下电极(2)进行超声清洗，以去除吸附在其表面的有机物和杂质颗粒，然后放在真空干燥箱内烘干，再用氧等离子体处理FTO下电极(2)的表面，以提高其功函数；

3)在处理好的FTO下电极(2)上用匀胶机旋涂两层AZO籽晶层(3)：第一次旋涂后放置在马弗炉中400℃退火15min，然后晾至室温；第二次旋涂后放置在马弗炉中400℃退火30min，取出晾至室温；

4)称取3.9256g的HMT和8.3280g的Zn(NO3)2·6H2O分别溶解于去离子水，搅拌至澄清，再分别将两种溶液混合，搅拌，得到溶液浓度为0.2M；将所述步骤3)得到的退火后的基片缠在载玻片上，然后将此载玻片放入反应釜内胆中，并在反应釜内胆中加入70ml生长液，后关闭反应釜；再将此反应釜放入恒温干燥箱中100℃反应3h；

5)在Ar气保护下，将PbO、油酸和十八烯依次加入三颈瓶中，在150℃下混合加热搅拌，待PbO充分溶解后降至80℃保温，标记为溶液A；以同样的方法，将硫代乙酰胺和十八烯依次加入另一个三颈瓶中，使硫代乙酰胺逐渐溶解并标记为溶液B；然后将溶液B迅速注入到溶液A中，同样在Ar气保护下在80℃加热反应10min；之后将反应产物放入冰水中，降至室温，依次用丙酮和乙醇多次离心清洗，干燥后得到固体PdS量子点；

6)将所述步骤5)得到的固体PdS量子点溶入氯仿中，反复离心取上清液制备浓度约为30mg/ml的饱和量子点溶液；然后采用匀胶机将饱和量子点溶液旋涂在所述步骤4)生成的ZnO纳米棒阵列(4)表面上，真空干燥1h去除残留溶剂；

7)将所述步骤6)制得的中间体移至真空镀膜系统，蒸镀150nm厚的金属Al形成Al上电极(6)。

5.一种如权利要求1-3任一项所述的双波段光加密阻变存储器的写入方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

A、获取所述阻变存储器的写入指令；

B、根据写入指令向所述阻变存储器施加正向写入电压信号；

C、所述阻变存储器的阻变介质层获取第一电阻值；

D、根据第一电阻值对所述阻变存储器进行写入操作。