[发明专利]一种卟啉忆阻器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种卟啉忆阻器，该卟啉忆阻器为阳极、阻变层、阴极的三层结构，阻变层位于阳极和阴极的中间，其包含卟啉作为活性薄膜层，该活性薄膜层提供传输电子和离子的双重功能，阻变层还包括氧化物缓冲层，以提供离子源。本发明还提出一种制备上述卟啉忆阻器的方法，包括以下步骤：首先制备所述阳极，然后在阳极上制备阻变层，随后在阻变层上制备阴极，氧化物缓冲层通过低真空度原位方法形成，以提高所述阻变层的质量，保证含氧量低于整数比。本发明具有具有适合柔性器件、可以实现大面积、低成本制作等优点。本发明的卟啉忆阻器是由真空蒸镀制备得到，具有易于设计，工艺简单，器件产率高、输出可重复性、性能稳定以及抗饱和能力强等优势。

主权项

1.一种卟啉忆阻器，其特征在于卟啉忆阻器为阳极、阻变层、阴极的三层结构，所述阻变层位于阳极和阴极的中间，其包含卟啉作为活性薄膜层，该活性薄膜层提供传输电子和离子的双重功能，阻变层还包括离子源层，以提供离子源，自下而上依次形成阳极、阻变层和阴极的结构，所述阳极与阴极用于与外部电源进行电连接，所述阻变层用于实现多阻态之间的转换，阳极包括氧化铟锡和衬底，氧化铟锡位于衬底之上，氧化铟锡上面的活性薄膜层由卟啉类材料构成，活性薄膜层厚度为10～200nm，卟啉类材料包括锌卟啉、氯化铁卟啉FeTPP‑C1、钴卟啉CoTPP或镍卟啉NiTPP，离子源层为5～100nm厚的Al₂O_3‑x，Al₂O_3‑x层上面蒸镀一层100～500nm厚的Al作为阴极电极，离子源层通过低真空度原位方法形成，以提高所述阻变层的质量，制备方法包括如下步骤：步骤1：选取ITO导电玻璃作为器件的衬底和阳极，依次经过丙酮、乙醇、超净水清洗，并依次经过丙酮、乙醇、超纯水三步超声清洗处理并烘干；步骤2：将上述步骤1中烘干的ITO玻璃经过紫外臭氧处理5分钟；步骤3：将上述步骤2中处理好的ITO玻璃放进真空蒸镀系统中，抽真空至腔内压力低于5×10^‑5Pa之后，开始依次蒸镀厚度分别为25nm的MTPP、5nm的Al₂O_3‑x和100nm的Al电极，蒸镀MTPP的速率为真空蒸镀Al₂O_3‑x层具体是通过慢速蒸镀Al后自氧化生成Al₂O_3‑x，蒸镀速率控制在此时，真空度控制在5×10^‑5pa；Al电极蒸镀速度为步骤4：镀膜结束，保持该真空状态下待电极冷却至室温。