[发明专利]一种基于铁电材料的忆阻器件及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于铁电材料的忆阻器件，其特征在于，包括用于设于衬底上的底电极，所述底电极上设有阻变层，所述阻变层上设有顶电极，所述顶电极与底电极用于与外部电源连接；

所述阻变层为钡铁氧体，所述顶电极的厚度为90~110 nm，所述阻变层的厚度为50~70nm，所述底电极的厚度为70~90 nm。

2.根据权利要求1所述的基于铁电材料的忆阻器件，其特征在于，所述顶电极、底电极均为铝、钼、铌、铜、金、钯、铂、钽、钌、氧化钌、银、氮化钽、氮化钛、钨、氮化钨中的一种。

3.根据权利要求2所述的基于铁电材料的忆阻器件，其特征在于，所述顶电极的厚度为100~105 nm，所述阻变层的厚度为55~60 nm，所述底电极的厚度为80~90 nm。

4.根据权利要求3所述的基于铁电材料的忆阻器件，其特征在于，所述底电极为铂电极，所述顶电极为铜电极，所述铜电极的厚度为100 nm，所述阻变层的厚度为60 nm，所述铂电极的厚度为80 nm。

5.根据权利要求1所述的基于铁电材料的忆阻器件，其特征在于，所述底电极、阻变层与所述衬底的形状、尺寸一一匹配。

6.根据权利要求5所述的基于铁电材料的忆阻器件，其特征在于，所述底电极、阻变层的尺寸为1~100 um。

7.一种如权利要求1~6所述的基于铁电材料的忆阻器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

在衬底上设置第一掩模版，真空环境下，将底电极材料作为第一溅射源溅射沉积到衬底上表面，制得厚度为70~90 nm的底电极；

取下第一掩模版，通过对准标记覆盖第二掩膜版，将第一溅射源更换为含钡铁氧体的第二溅射源，将第二溅射源溅射到底电极上，制得设于底电极上的厚度为50~70 nm的阻变层；

在阻变层上方设置第三掩模版，选取顶电极材料为第三溅射源，向阻变层溅射顶电极材料，以制得厚度为90~110 nm的顶电极，从而获得基于铁电材料的忆阻器件。

8.一种如权利要求1~6所述的基于铁电材料的忆阻器件的在三值逻辑存算中的应用。

9.根据权利要求8所述的基于铁电材料的忆阻器件的应用，其特征在于，所述忆阻器件上连接有外部电源，通过限制铁电材料的忆阻器的电流大小，用以获得不同量级的阻值。

10.一种如权利要求1~6所述的基于铁电材料的忆阻器件的在真随机数发生器中的应用。