[发明专利]一种具有金属绝缘体转变功能的器件的制备方法

摘要

本发明提供了一种具有金属绝缘体转变功能的器件的制备方法，该方法采用由底电极/高价金属氧化物/顶电极构成的三明治结构器件，该高价金属氧化物中的金属元素是具有多价态的元素，且其低价氧化物具有金属绝缘体转变特性；通过在电场作用下驱动该高价稳定金属氧化物中的氧离子迁移以及微区电退火的方法，在高价金属氧化物体相中形成具有金属绝缘体转变功能的低价金属氧化物，从而制得具有金属绝缘体转变功能的器件。与现有技术相比，该方法简单有效，制得器件的金属绝缘体转变均一、迅速、低能。

主权项

1.一种具有金属绝缘体转变功能的器件的制备方法，其特征是：采用由底电极/高价金属氧化物/顶电极构成的三明治结构器件，其中：底电极由惰性或氧化物构成，顶电极由惰性或氧化物构成；所述的高价金属氧化物是指氧元素与金属元素组成的二元化合物，该金属元素是具有多价态的元素，且其低价氧化物具有金属绝缘体转变特性，通过控制该低价金属氧化物的相变，该器件具有金属绝缘体转变功能，将所述的三明治结构器件进行如下电处理一或者电处理二；所述电处理一包括如下步骤：(1)将所述的三明治结构器件的底电极接地，顶电极施加正电压或负电压，限制电流值为预设电流值，并且0〈预设电流值<器件的最大耐受电流值，逐渐增大电压，当电压值大于或者等于某一电压值时，电流值发生突变，由该预设电流值突变为较高电流值，此过程使高价金属氧化物中局域氧离子大量迁移，器件被电形成；(2)然后，在顶电极施加反向电压，在器件的最大耐受电流值范围之内不限制电流，逐渐增大电压，电流随之增大，此过程使高价金属氧化物被局域电退火，形成低价金属氧化物绝缘相；所述电处理二包括如下步骤：将所述的三明治结构器件的底电极接地，顶电极施加正电压或负电压，在器件的最大耐受电流值范围之内不限制电流，逐渐增大电压，电流随之增大，当电压值大于或者等于某一电压值时，电流值突变至器件的最大耐受电流值，此过程使高价金属氧化物中局域氧离子大量迁移与电退火一步完成，器件被电形成，并且形成低价金属氧化物绝缘相。