[发明专利]具有记忆功能的多值电容器

说明书

本发明公开了一种具有记忆功能的多值电容器，包括第一电极、第二电极、相变层、第一多值调控组件和第二多值调控组件，第一多值调控组件包括第三电极和第一调控导体，第二多值调控组件包括第四电极和第二调控导体，第一调控导体和第二调控导体构建多个点位，点位对特定区域进行相变调控，通过控制相变区域面积的大小，获得连续可调的等效介电常数，实现对电容值的记忆以及多个电容值的非易失连续可调。本发明一种具有记忆功能的多值电容器，通过点位对相变层上特定区域进行相变调控，实现不同点位的热致相变或者电致相变，通过控制相变区域面积的大小，获得连续可调的相变层等效介电常数，实现电容器对电容值的记忆以及电容值的非易失连续可调。

技术领域

本发明是关于一种电容器，特别是关于一种具有记忆功能的多值电容器。

背景技术

电容器被广泛应用于微电子行业，可调电容器用途也比较广泛，传统的机械式可调电容器的体积大、不易集成，应用受限。集成式的可调电容器大多是易失的，撤掉外加物理刺激信号，电容值会回到初始状态，不具有记忆功能，不利于降低功耗。传统的非易失电容器一般只具有两个电容值或者少数几个电容值，这受限于相变材料不同相的个数。如果能够实现集成式非易失多值电容器，或者是电容值根据需要连续非易失可调，将在高密度存储、人工智能以及比较前沿的感存算一体智能领域具有巨大的应用前景。然而，现阶段还未有相关技术出现。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有记忆功能的多值电容器，其具有多个可记忆且非易失可调的电容值。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种具有记忆功能的多值电容器，包括：第一电极、第二电极以及位于第一电极和第二电极之间的功能层，所述功能层包括相变层、第一多值调控组件和第二多值调控组件，所述第一多值调控组件包括多个第三电极以及多个第一调控导件，所述第一调控导件与第三电极对应连接，所述第二多值调控组件包括多个第四电极以及多个第二调控导件，所述第二调控导件与第四电极对应连接，所述第一调控导件和第二调控导件呈交叉阵列分布，所述第一调控导件和第二调控导件之间构建有多个呈阵列分布的点位，每个所述点位对应于相变层上的一个特定区域，通过选择一个或多个所述点位对相变层上对应的一个或多个特定区域进行相变调控，对目标点位进行相变调控的方式是在构成目标点位的第一调控导件和第二调控导件对应的第三电极和第四电极上施加偏压，实现不同点位的热致相变或者电致相变，使得所述相变层部分面积的相变材料在晶体状态和非晶体状态之间转变，通过控制相变层发生相变区域面积的大小从而获得连续可调的相变层等效电容值，最终实现多值电容器对电容值的记忆以及多个电容值的非易失连续可调。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述第一调控导件和第二调控导件均由碳纳米管制成，所述第一调控导件和第二调控导件相互接触设置。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述碳纳米管的宽度为100nm-10um，厚度为1nm-10nm。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述第一调控导件和第二调控导件均由石墨烯条制成，所述第一调控导件和第二调控导件分别位于相变层的上下表面。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述石墨烯条的宽度为100nm-10um，所述石墨烯条设置有1层-10层。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述相变层由硫系化合物制成。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述硫系化合物包括Ge₂Sb₂Te₂。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述相变层的厚度为10～1000nm。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述功能层与第一电极之间具有第一绝缘层，所述功能层与第二电极之间具有第二绝缘层。