[发明专利]一种Ag/[SnS2

说明书

本发明涉及二维材料与器件技术领域，具体涉及一种Ag/[SnS₂/PMMA]/Cu低功耗阻变存储器及其制备方法。其公开了一种水热法合成SnS₂六方结构纳米片，并将其与PMMA高分子材料复合制备SnS₂/PMMA薄膜，将复合薄膜作为阻变功能层材料制备Ag/[SnS₂/PMMA]/Cu阻变存储器的方法。其开关比约为10⁶，耐受性达到了10⁴，上述两项参数在二维材料阻变存储器中已达到较优水平的基础上，Set/Reset电压只有‑0.1V/0.14V，远低于现有技术制备出的RRAM,有利于其未来在可穿戴设备方面的应用，当器件从高阻转变为低阻时对应的Set电流为2.6×10^‑9A，Set功率仅为3.6×10^‑10W,因此器件的功耗极低。

技术领域

本发明涉及二维材料与器件技术领域，具体涉及一种Ag/[SnS₂/PMMA]/Cu 低功耗阻变存储器及其制备方法。

背景技术

随着电子信息行业的快速发展，低成本、高性能、非易失性存储器在电子器件和逻辑存储单元中的应用需求越来越大，而传统的硅基信息存储技术面临着理论与物理上的限制。

在众多类型的非易失性存储器中，阻变存储器(Resistive Random AccessMemory,RRAM)具有耐受性好、密度高、写入速度快、保持时间长、工作电压低等优点，成为了下一代信息存储设备的理想替代品。寻找合适的功能材料来改善RRAM的存储特性是一个重要的研究领域。

绝缘过渡金属氧化物是最常见的阻变材料，但是因为其柔韧性差，因此不利于应用在柔性器件领域。二维材料由于其柔性、超薄、具有晶体结构等特点，在过去十几年的研究表现出了独特的电学、化学、力学和物理性能。二维材料，如石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、过渡金属二卤化物和MXenes已经被引入作为阻变层，在柔性或刚性衬底上制备RRAM器件。尽管基于二维材料的RRAM器件表现出了优异的性能，但是实现一种具有所有参数均优异的功能性记忆材料仍然是一项具有挑战性的工作。功能层的复合是提高其性能的有效途径之一，与石墨烯、GO、RGO、TaOx、MoS₂等单活性层相比，基于复合功能层的RRAM性能得到了较大幅度的提高。

商用柔性可穿戴器件的发展需要较低的RRAM工作电压。为了推进可穿戴技术的应用，需要电源电压小于1V的RRAM。然而，当开关比大于10⁶、耐受性大于10⁴且Set电流小于10^-8A时，几乎所有基于绝缘过渡金属氧化物和二维材料的RRAM的Set都高于1V。

调节限制电流可以改变阻变存储器导通时的低阻值，从而实现RRAM的多级存储特性。如果器件的开关比较低，调控低阻值的范围就越窄，所以高开关比的RRAM将有利于实现多级存储功能。然而，当Set电压小于1V、耐受性大于10⁴、Set电流小于10^-8A且限制电流调控开关比的变化范围大于5×10²时，几乎所有基于绝缘过渡金属氧化物和二维材料的RRAM的开关比都小于10⁶。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种Ag/[SnS₂/PMMA]/Cu低功耗阻变存储器及其制备方法，其制备出的阻变存储器具有低操作电压、低功耗、高耐受性、高开关比的特点。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：一种 Ag/[SnS₂/PMMA]/Cu低功耗阻变存储器，其特征在于：所述Ag/[SnS₂/PMMA]/Cu 阻变存储器包括自下而上依次设置的衬底、底电极、阻变层和顶电极。

进一步，衬底为玻璃衬底。