[发明专利]一种提高铁电阻变存储器开关电流比的方法

摘要

本发明属于电学量调整技术领域，涉及一种提高铁电阻变存储器开关电流比的方法；基于金属/铁电体/金属结构的铁电阻变存储器的主体结构包括：基底、底电极、掺杂铁电体薄膜和顶电极四个自下而上依次罗列的层体；底电极在基底上制备形成，掺杂铁电体薄膜在底电极上制备形成，顶电极在掺杂铁电体薄膜上制备形成；通过施主掺杂来提高铁电极化翻转对器件电流的调控能力，增强铁电极化对铁电体和电极界面肖特基势垒的调控能力，有效控制铁电阻变存储器的输运特性，从而提高开关电流比，实现提高开关电流比的功效；其设计原理可靠，制备工艺简单，储存器性能稳定，提高开关比电流能力强，易于控制，应用环境友好。

主权项

1.一种提高铁电阻变存储器开关电流比的方法，其特征在于采用改变内部微观结构的铁电阻变存储器实现提高开关电流比，通过对铁电体薄膜进行施主掺杂，增强铁电极化对铁电体和电极界面肖特基势垒的调控能力，有效控制铁电阻变存储器的输运特性，实现提高开关电流比的功效；其中施主掺杂对n型铁电体，其n型铁电体为铌掺杂的钛酸钡[Ba(Ti_1‑x,Nb_x)O₃]；涉及的基于金属/铁电体/金属结构的铁电阻变存储器的主体结构包括：基底、底电极、掺杂铁电体薄膜和顶电极四个自下而上依次罗列的层体；底电极在基底上制备形成，掺杂铁电体薄膜在底电极上制备形成，顶电极在掺杂铁电体薄膜上制备形成；其中，基底为氧化物单晶，或为半导体材料或玻璃；底电极为Au、Pt和Al金属，或为LaNiO₃、SrRuO₃和LaSrMnO₃金属性氧化物，采用脉冲激光沉积技术在基底上制备底电极；掺杂铁电体薄膜为位移型相变铁电体，具有氧八面体结构，对铁电体薄膜进行施主掺杂形成掺杂铁电体薄膜，n型铁电体薄膜采用A位掺杂，或是B位掺杂，或是A位与B位共掺杂，掺杂元素为高价金属元素，采用脉冲激光沉积技术制备出掺杂铁电体薄膜；顶电极为Au、Pt和Al金属，或为LaNiO₃、SrRuO₃和LaSrMnO₃金属性氧化物，采用磁控溅射技术在制备好掺杂铁电体薄膜的样品上制备成顶电极，得到具有高开关电流比特性的铁电阻变存储器。