[发明专利]一种忆阻器及其制备方法

权利要求书

1.一种忆阻器，其特征在于，所述忆阻器包括上电极、阻变介质层和下电极，所述阻变介质层包括二氧化钛和稀土氧化物；

在所述阻变介质层的横截面上，所述阻变介质层的结构为条形所述二氧化钛和条形所述稀土氧化物彼此间隔排列的栅格状结构；

或者，在所述阻变介质层的横截面上，所述阻变介质层的结构为所述稀土氧化物呈点阵镶嵌分布在所述二氧化钛中的结构。

2.根据权利要求1所述的忆阻器，其特征在于，所述稀土氧化物的材料为HfOx、TaOx或IrOx，或者为其中至少两者的混合物。

3.根据权利要求1所述的忆阻器，其特征在于，所述上电极和下电极的厚度为80-100nm；所述阻变介质层的厚度为50-100nm。

4.一种忆阻器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤S1：在下电极上制备二氧化钛薄膜；

步骤S2：在所述二氧化钛薄膜上制备图案化金属层，所述图案化金属层为条形栅格状或者未被所述图案化金属层覆盖的区域呈点阵状；

步骤S3：以所述图案化金属层为掩膜，采用反应离子刻蚀的方法刻蚀所述二氧化钛薄膜至所述下电极；

步骤S4：沉积稀土氧化物层，所述稀土氧化物层与所述二氧化钛薄膜的厚度相同；

步骤S5：去除图案化金属层及其上方的稀土氧化物，形成以二氧化钛为第一阻变介质，稀土氧化物作为第二阻变介质的阻变介质层；

步骤S6：在所述阻变介质层上沉积上电极，得到所述忆阻器。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，采用溶胶凝胶法在所述下电极上制备所述二氧化钛薄膜，所述二氧化钛薄膜的厚度为50-100nm。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3的采用反应离子刻蚀的方法刻蚀二氧化钛薄膜的过程中通入氧气。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述下电极为常温下难溶于王水的电极；所述步骤S5包括：将所述步骤S4得到的结构浸润在常温的王水中5-30s，使所述图案化金属层及其上方的稀土氧化物自然剥落。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述稀土氧化物层的材料为HfOx、TaOx或IrOx，或者为其中至少两者的混合物。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的图案化金属层的厚度为30-50nm，采用热蒸镀、物理气相沉积、化学气相沉积或光刻的方法制备所述图案化金属层。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括步骤S0，所述步骤S0包括对硅衬底表面进行清洗，清洗后使用氮气枪吹干，再采用热蒸镀、物理气相沉积或化学气相沉积的方法在硅衬底上生长下电极。