[发明专利]有机铁电栅石墨烯柔性存储器件及其制造方法

摘要

本发明涉及一种有机铁电栅石墨烯柔性存储器件及其制备方法，属于柔性电子技术领域，该存储器件包括依次层叠的柔性衬底、金属背栅电极层、金属氧化物背栅介质层、图形化的石墨烯导电沟道、在石墨烯导电沟道上的金属源电极和金属漏电极，旋涂在背栅介质、图形化的石墨烯导电沟道、以及金属源电极和漏电极上的有机铁电顶栅介质，蒸发在顶栅介质之上的金属顶栅电极。本发明利用有机铁电材料作为栅介质，可以实现铁电型非易失数据存储，而且有机铁电材料因其自身的柔韧性以及可在低温下成膜的特点，适合于柔性存储器件的制备。同时，引入石墨烯作为沟道材料，极大提高了器件的电学性能，具有制备工艺简单，成本低，且可以在低温下实现的特点。

主权项

一种有机铁电栅石墨烯柔性存储器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在厚度为100～200um的柔性衬底旋涂粒径为50～100nm，长度为15～20um的银纳米线网络，或旋涂碳纳米管分散液，形成银纳米线导电网络或者碳纳米管导电薄膜作为背栅电极；2)在制备好背栅电极的柔性衬底上利用原子层沉积生长一层金属氧化物作为背栅介质；3)将化学气相淀积法生长的石墨烯转移到制备好背栅介质的柔性衬底上，作为导电沟道；4)采用光刻图形化以及电子束蒸发或者热蒸发的方式在步骤3)所制得的衬底上制备金属源、漏电极；5)通过二次光刻工艺以及氧离子刻蚀工艺对石墨烯导电沟道进行图形化工艺，形成最终的图形化的导电沟道；6)采用LB膜法制备P(VDF‑TrFE)顶栅介质层；7)在顶栅介质之上热蒸发金属作为顶栅电极；所述LB膜法具体包括：将P(VDF‑TrFE)颗粒溶于二甲基亚砜中，在65℃下加热搅拌1小时，获得浓度为0.5～4wt％的溶液；取适量配置好的溶液，用滴管均匀滴入LB槽中，静置2小时，使P(VDF‑TrFE)分子在水平分散成单分子层；将步骤5)制备好的柔性衬底水平放置，接触到水面后提起，完成一次转移，等到水面压力恢复到稳定时再进行第二次转移，经多次转移后获得所需厚度的P(VDF‑TrFE)薄膜，作为顶栅介质。