[发明专利]一种基于范德华异质结的非易失光存储单元及其制备方法

权利要求书

1.一种基于范德华异质结的非易失光存储单元，其特征在于：

包括两个电极、两层石墨烯层以及量子点层；量子点层设置于两层石墨烯层之间，构成石墨烯/量子点/石墨烯的三层垂直异质结构，两电极分别制作在两层石墨烯上；两层石墨烯与量子点在垂直方向上有重叠区域；整个基于范德华异质结的非易失光存储单元的总厚度为6-20nm；

所述量子点层作为吸光层，石墨烯层不仅充当电子传输的高速通道，而且还是量子点层的保护层，整个非易失光存储单元通过光照作为写入，在两个电极间施加电场，以电阻状态做为读出。

2.如权利要求1所述基于范德华异质结的非易失光存储单元，其特征在于：

覆盖在量子点层上的石墨烯层为完全覆盖，作为量子点层的保护层，以防止其在暴露于周围环境后被损坏。

3.如权利要求1所述基于范德华异质结的非易失光存储单元，其特征在于：所述电极为金、银、铜、铬或铝。

4.如权利要求1所述基于范德华异质结的非易失光存储单元，其特征在于：使用的硅/二氧化硅作为基底，两层石墨烯层均为单层石墨烯，量子点层为排列均匀的单层量子点薄膜。

5.如权利要求1所述基于范德华异质结的非易失光存储单元，其特征在于：所述量子点层材料为CdSe、CdS、CdTe或ZnS。

6.如权利要求1所述基于范德华异质结的非易失光存储单元的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、选用硅/二氧化硅基片作为基底，基片经过氧离子轰击；

步骤2、在石墨烯上旋涂聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，用饱和三氯化铁溶液溶解掉铜后，将石墨烯转移到步骤1所得的基底上，再用丙酮溶液去除PMMA；

步骤3、取10μL量子点溶液，将其滴入5mL的乙腈溶液中，待量子点漂浮在乙腈溶液表面形成一层单原子层薄膜；

步骤4、将步骤2所制得的样品浸入步骤3制得的溶液中捞起量子点薄膜，待其自然风干，其中需保证量子点薄膜落在石墨烯上；

步骤5、采用步骤2的转移技术，用胶带粘取一块旋涂有PMMA的石墨烯，用饱和三氯化铁溶液溶解掉铜后，将石墨烯转移到步骤4所得样品的量子点薄膜上，形成石墨烯/量子点/石墨烯三层结构，并保证两层石墨烯与量子点在垂直方向上有重叠区域；

步骤6、在两层石墨烯上分别制备金属电极，即可制得基于范德华异质结的非易失光存储单元。