[发明专利]柔性阻变存储器及其制备方法

说明书

本发明属于存储器技术领域，具体涉及一种柔性阻变存储器及其制备方法。本发明柔性阻变存储器包括：柔性基材；第一电极，其设置在柔性基材上；阻变介质层，其设置在第一电极上；以及第二电极，其设置在阻变介质层上。本发明以氧空位形成能较低的Al_xIn_2‑xO₃作为阻变介质层，具有稳定的电阻转变性能，使所得的柔性阻变存储器具有稳定的数据存储性能和良好的电学特性。另外，本发明柔性阻变存储器可在低温条件下制备得到，避免高温退火对柔性基材造成不可逆的损伤，可促进柔性电子器件的发展，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于存储器技术领域，具体涉及一种柔性阻变存储器及其制备方法。

背景技术

随着手机、平板电脑等一系列产品在大众生活中的逐渐普及，便携式电子产品受到越来越多的关注，相应的市场也空前巨大。其中，存储器作为电子产品的核心部件对器件的性能有着十分重要的作用。然而，受限于晶体管集成技术，以及尺寸微小化的瓶颈，当前市场的主流产品闪存(Flash)已无法满足市场及半导体产业对存储器的需求。因此，近年来国内外广大科研人员针对下一代存储器开展了许多研究。

在可穿戴电子产品中，柔性存储器件成为不可缺少的一部分，电阻式开关随机存取存储器(RRAM)的结构简单，被认为是最有潜力的新型存储器件。此外，为了与柔性印刷电路兼容，研究者开发出了可印刷的解决方案来制备柔性RRAM。事实上，许多材料，尤其是金属氧化物，被视为制备RRAM的可靠材料而受到广泛研究。然而传统的含有机溶剂的前驱体溶液通常要在高温下退火，金属-有机化合物的分解反应也应在高温下进行，但是市面上普遍用于柔性电路的PET柔性基材普遍存在耐温性差的问题，其工艺温度通常低于150℃，高温将对柔性基材造成不可逆的损伤。

另一方面，氧化铝(AlO_x)是半导体工业中应用最广泛、可靠性最高的电子材料。已经有文献报道了可以采用低温溶液法制备氧化铝。从兼容性的角度来看，铝基材料有望作为RRAM中的电阻开关层。然而，由于氧化铝的氧空位形成能高，其常被用作高k栅介质薄膜，难以形成与氧空位相关的导电丝(CF)。同时，活性离子(如Ag⁺)在氧化铝中的扩散系数较低，很难实现稳定的电阻转变(RS)。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性阻变存储器的制备方法，旨在解决现有柔性阻变存储器以氧化铝作为电阻开关层时，由于氧空位形成能高导致的电阻转变性能不稳定，以及在制备过程中高温退火中对柔性基材带来不可逆损伤等问题。

本发明的另一目的是提供一种柔性阻变存储器。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供的一种柔性阻变存储器的制备方法，包括如下步骤：

在柔性基材上制备第一电极；

将氧化铝前驱体溶液涂覆于所述第一电极上形成薄膜，然后对所述薄膜进行热处理，得到包含铝铟氧化物(Al_xIn_2-xO₃)的阻变介质层，且1≤x＜2；

在所述阻变介质层上制备第二电极，得到柔性阻变存储器；

其中，所述第一电极的主要成分为氧化铟锡(ITO)，所述氧化铝前驱体溶液包括铝盐、氧化剂和腐蚀剂；所述阻变介质层的In含量为1％-50％。

作为本发明的一种优选技术方案，所述热处理的温度为100℃-150℃。

作为本发明的一种优选技术方案，所述氧化铝前驱体溶液还包括pH调节剂。

作为本发明的一种优选技术方案，所述氧化铝前驱体溶液还包括燃烧剂。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一电极的表面经过改性处理。