[发明专利]一种基于电极铪(Hf)掺杂的低功耗阻变存储器及其制备方法

摘要

本发明公开一种基于电极铪掺杂的低功耗阻变存储器及其制备方法，所述存储器依次由硅衬底、底电极、阻变层和顶电极组成的叠层结构，其中底电极为氮化钛，厚度为50～300nm，阻变层为氧化锆，厚度为10～50nm，顶电极为铪掺杂氧化铟锡，厚度为100～300nm；铪掺杂含量为10％～30％；顶电极也可以是铪掺杂FTO、ZTO导电金属化合物。其制备方法是通过磁控溅射技术分别溅射制备各层薄膜。本发明的优点是：制备简单、易于操作，通过在ITO电极中掺杂Hf元素，可有效降低了操作电流和操作电压，降低器件的功耗至纳瓦级别；在操作过程中不需要限制电流，且具有良好的耐久性。具有较好的发展潜力和应用价值。

主权项

1.一种基于电极铪(Hf)掺杂的低功耗阻变存储器，依次由硅衬底、底电极、阻变层和顶电极组成的叠层结构；其特征在于，所述底电极为氮化钛，厚度为50～300nm；所述阻变层为氧化锆，厚度为10～50nm；所述顶电极为铪掺杂氧化铟锡，厚度为100～300nm，铪掺杂含量为10％～30％；所述基于电极铪(Hf)掺杂的低功耗阻变存储器通过以下步骤制备而成：1)、用超声仪清洗硅衬底；2)、将作为底电极的靶材料放在靶台上，在硅衬底上利用磁控溅射技术或原子层沉积制备氮化钛底电极；3)、将作为阻变层的靶材料放在靶台上，在上述氮化钛底电极上利用磁控溅射技术或原子层沉积的方法制备氧化锆阻变层；4)、将作为顶电极的ITO电极靶材料放在靶台上，同时将掺杂靶材料Hf靶材放在靶台上，对Hf靶材与ITO靶材选用不同功率比例同时溅射，利用不同比例溅射功率来制备掺杂含量为10％～30％的顶电极。