[发明专利]基于pn异质结构的忆阻器及其制备方法

摘要

本发明属于信息存储技术领域，具体涉及一种pn异质结构的忆阻器及其制备方法，包括上电极和下电极，在上、下电极之间插入p型氧化物（如CuAlO2，NiO）和n型氧化物（如ZnO，TiO2）构成的pn异质结构。在下电极连续施加正偏压，耗尽层中的氧离子会逐渐从n型区向p型区一侧迁移；导致p型区一侧阳离子空位浓度和n型区一侧氧空位浓度同时增加，使pn结的耗尽层宽度逐渐的减小，从而使器件电阻逐渐的减小，实现忆阻行为。本发明利用pn结物性易于调制的特点，对忆阻性能的调控，增加了忆阻性能调控的灵活性；对材料的选择性较弱，忆阻行为性能稳定，有助于忆阻器件的半定量化研究，为器件设计及进一步发展奠定了基础。

主权项

基于pn异质结构的忆阻器的制备方法，其特征是具体步骤如下：200纳米惰性金属Pt衬底经过物理或化学方法清洁处理后，用作下电极，在下电极上，利用磁控溅射方法沉积一层p型CuAlO2薄膜，薄膜厚度为60纳米，具体制备条件为：本底真空：低于5.0×10‑4Pa；溅射气体：高纯氧气O2；生长压强：2Pa；溅射靶：CuAlO2陶瓷；溅射功率：90W；衬底温度：室温，之后，在非晶CuAlO2薄膜上，同样利用磁控溅射方法沉积一层n型ZnO薄膜，薄膜厚度60纳米，具体制备条件为：本底真空：低于5.0×10‑4Pa；溅射气体：高纯氧气O2；生长压强：2Pa；溅射靶：ZnO陶瓷；溅射功率：120W；衬底温度：室温，最后，利用热蒸发方法蒸镀厚度为150纳米的Pt薄膜作为上电极，其形状为直径400um的圆形阵列，其热蒸发真空度为3.0×10‑4Pa。