[发明专利]具有普适性的易失性动态随机存取存储器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有普适性的易失性动态随机存取存储器及其制备方法，属于阻变存储领域。该存储器包括衬底、底电极、存储活性层和顶电极，所述的存储介质层为纯绝缘聚合物或纯半导体聚合物，顶电极为喷涂的银纳米线电极。本发明采用的原料易得，成本低廉，方法简单，实现了对易失性动态随机存取存储的普适制备，具有低开启电压，高开关比，优良的数据保持性和耐受性等优点。

技术领域

本发明涉及阻变存储领域，具体涉及一种具有普适性的易失性动态随机存取存储器及其制备方法。

背景技术

信息技术的快速发展推动了大数据时代的到来，数据交换速度和数据总量都迅猛增长。传统存储技术由于其自身工作寿命短、读写速度慢、存储容量小、尺寸难以继续缩小等缺点，已经多方面限制了其进一步的发展。为了应对这样一个挑战，人们开始关注一些新型存储技术。当前新型存储技术主要有铁电存储、相变存储、磁存储以及阻变存储。其中，阻变存储技术以其具有结构简单、转变速度快、操作功耗低、易于三维集成、可微缩性好等优点备受人们关注。尤其是，易失性阻变存储器(或称为阈值开关设备)，由于其高度非线性的电流-电压特性，已经成为新兴内存集成和神经形态计算的重要组成部分。

与常规的电阻式随机存取存储器(RRAM)不同，易失性动态随机存取存储器的电阻在所施加的电压停止时自发地恢复其截止状态。它可以作为选择器来解决用于交叉阵列中高密度存储应用中潜行漏电流的问题。基于交叉阵列的电阻存储器在读或写操作过程中通常会收到相邻单元的潜行电流的影响，这将严重阻碍器件运行和大规模集成，我们可以在存储器每个交叉点单元上集成一个选择器(阈值开关设备)来解决潜行路径问题。

为了实现高性能易失性动态随机存取存储器，越来越多的人们致力于新型功能材料的设计与合成。例如，无金属的共轭聚合物和一些具有适当电子给体和电子受体的聚合物等。但是基于以上功能层的器件通常伴随着严重的问题，例如涉及复杂的制造工艺，并且由于电子给体和受体基团产生的大开关电压带来的高功耗问题等。所以，急需一种制备工艺简单、低功耗的、具有普适性的易失性动态随机存取存储器的制备方法，以攻克现有技术中的技术难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提出了一种具有普适性的易失性动态随机存取存储器的设计思路与制备方法。该存储器材料易得，成本低廉，制备方法简单。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种具有普适性的易失性动态随机存取存储器，包括:

a.衬底：所述的衬底为硅片、二氧化硅片、玻璃、石英片、聚合物，所述作为衬底的聚合物为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚乙烯醇(PVA)，聚二甲基硅氧烷(PDMS)；

b.底电极：所述的底电极为金属电极、金属氧化物电极或聚合物转移的银纳米线电极，聚合物为PVP、PVA、PDMS；

c.存储介质层：所述的存储介质层是绝缘聚合物或半导体聚合物；

d.顶电极：所述的顶电极是银纳米线导电薄膜。

所述的底电极金属电极为金、银、铜、铝；金属氧化物电极为氧化铟锡(ITO)；所述的聚合物转移的银纳米线电极为PVP-Ag NWs电极或PVA-Ag NWs电极或PDMS-Ag NWs电极。

所述的绝缘性聚合物层或半导体聚合物层的制备方法是将绝缘性聚合物或半导体聚合物溶于溶剂后，旋涂于底电极上，烘干。

所述的绝缘聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等；所述的半导体聚合物包括3-己基取代聚噻吩(P3HT)、聚9,9-二辛基芴(PFO)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基甲氧基)-1，4-苯撑乙烯撑](MEH-PPV)、聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)当。

所述的存储介质层的厚度为30nm-60nm。