[发明专利]一种紫外光可降解的阻变存储器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种紫外光可降解的阻变存储器，所述阻变存储器为电极/介质/电极结构，该阻变存储器结构组成从上到下依次为顶电极、介电层、底电极和衬底；其中，顶电极为金属铜(Cu)，介电层为聚邻苯二甲醛(cPPA)薄膜，底电极为氧化铟锡(ITO)，衬底为石英片。采用新型聚合物聚邻苯二甲醛制备得到阻变存储器，该阻变存储器具有典型的双极性阻变特性，其高低电阻比值且器件具有良好的循环耐久性，在数据保留和持久性方面显示出可重现和可靠的内存特性；并且，Cu/cPPA/ITO阻变存储器可以在1000lux照度的紫外光辐射下在一小时内实现阻变介质层的降解以及顶电极金属的消解，从而使存储器件功能失效，从而实现信息安全存储及对环境的保护。

技术领域

本发明涉及电子器件技术领域，具体涉及一种紫外光可降解的阻变存储器及其制备方法。

背景技术

随着信息技术领域的飞速发展，目前的半导体存储器已经成为集成电路产业领域的重要技术之一，被广泛应用于信息存储的各个领域，如军事国防、航空航天、新能源等。阻变存储器（Resistive Random Access Memory, RRAM）凭借其读写速度快、存储密度高、功耗低及与CMOS工艺兼容等优势已经成为目前半导体行业的研究热点。但是，电子信息技术迅速发展也带来了很多问题。首先，存储器被广泛应用于信息存储的多个领域，故需对存储的信息进行安全保护；其次，日益增多的电子产品在其寿命结束后被丢弃，导致严重的环境污染，成为威胁人类社会的重要问题之一。

因此，研究瞬态阻变存储器对安全信息存储和环境保护具有重要意义。阻变介质材料作为瞬态阻变存储器的核心组成部分，目前已有多种可降解介质层包括无机材料、有机材料及生物材料均被报道。然而，这些可降解材料大多数是基于去离子水溶解，易受空气中湿度的影响，触发条件不可控。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种紫外光可降解的阻变存储器及其制备方法，以解决现有技术瞬态阻变存储器触发降解的条件较为苛刻且不可控的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种紫外光可降解的阻变存储器，所述阻变存储器为电极/介质/电极结构，该阻变存储器结构组成从上到下依次为顶电极、介电层、底电极和衬底，其中，顶电极为Cu，介电层为cPPA薄膜（聚邻苯二甲醛），底电极为ITO，衬底为石英片。

本发明还提供一种紫外光可降解的阻变存储器的制备方法，制备上述紫外光可降解的阻变存储器，包括如下步骤：

（1）配置旋涂溶液：将（2-（4-甲氧基苯基）-4,6-双（三氯甲基）-S-三嗪）(MBTT)、聚邻苯二甲醛、二甘醇二苯甲酸酯和二氧六环按照质量体积比为（3~20）mg：（100~800）mg：（1~5）mg：（5~20）mL进行配置，并将其放入避光的容器中进行搅拌，直至聚邻苯二甲醛完全溶解，对其进行过滤，得到淡黄色透明溶液；

（2）处理涂有ITO的玻璃透明导电基板：将涂有ITO的玻璃透明导电基板依次放入甲苯、丙酮、乙醇和去离子水中连续超声处理进行清洁，清洁后吹干备用；

（3）旋涂：将步骤（1）得到的淡黄色透明溶液旋涂在ITO涂布的玻璃透明导电基板上，旋涂三层，再烘烤去除有机溶剂，得到cPPA薄膜/ITO玻璃导电基板；

（4）溅射处理：通过磁控溅射工艺将Cu电极沉积在cPPA薄膜/ITO玻璃导电基板上，其中，Cu电极厚度为200~700nm，得到Cu/cPPA/ITO阻变存储器。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用聚邻苯二甲醛制备得到阻变存储器具有典型的双极性阻变特性，其高低电阻比值且器件具有良好的循环耐久性；并且，Cu/cPPA/ITO阻变存储器可以在1000lux照度的紫外光辐射下在一小时内实现阻变介质层的消解以及顶电极金属的消解，从而使存储器件功能失效，从而实现信息安全存储及对环境的保护。