[发明专利]一种单层阻变膜忆阻器的制备方法

摘要

本发明公开了一种单层阻变膜忆阻器的制备方法，其运用单层纳米薄膜忆阻器在偏压下产生的空穴和电离氧离子为载流子，依靠空穴和电离氧离子产生量的变化实现器件电阻的变化的原理，在现有技术的基础上，从制备工艺简化与阻变膜纳米陶瓷材料的化学配方两方面着手，通过省略掉阻变膜陶瓷材料的预先烧结步骤、选用金属阳离子化合价更高、纳米陶瓷烧结温度更低的原料，结合采用更低的煅烧温度，以将其控制成一种不完全的“烧结”，进而大幅增加其内部晶格缺陷和空穴等系列技术手段，简化了制备工艺、缩短了工艺流程、提高了生产效率，并降低了生产能耗和生产制造成本；同时大幅提升了忆阻器的忆阻性能和成品率。

主权项

1.一种单层阻变膜忆阻器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，制备Bi(1-x)CaxFeO3-x/2混合物靶材，具体步骤如下：(1)、原料混合：将Bi2O3、CaCO3和Fe2O3，按2(1-x)∶2x∶1的摩尔比混合，其中，0<x<1；加入去离子水或无水乙醇，入磨机粉磨至颗粒物粒径在0.08mm以下；取出、烘干，得到混合料；(2)、造粒：将上述混合料进行造粒：按待造粒混合料质量的2-5％，加入质量百分比浓度为2-5％的聚乙烯醇溶液，拌和均匀后，过40目筛进行造粒；(3)、Bi(1-x)CaxFeO3-x/2混合物靶材的压制成型：将经过造粒后的物料置于压片机上压制成块；然后，将所得块状物料切割成直径为20-150mm，厚度为2-50mm的圆片，即得Bi(1-x)CaxFeO3-x/2混合物靶材；第二步，选取下电极：所选取的下电极为复合层结构，自上向下依次包括Pt层、TiO2层、SiO2层和Si基片层；第三步，将所得到的Bi(1-x)CaxFeO3-x/2混合物靶材，采用脉冲激光方法或磁控溅射方法沉积在上述下电极的上表面上；第四步，以材质为Au、Ag或Pt的靶材，采用热喷涂方法，将Au、Ag或Pt沉积在上述的化学成分为Bi(1-x)CaxFeO3-x/2的单层陶瓷纳米薄膜上，得到上电极；最后，在700-900℃下热处理10-30分钟，得到化学成分为Bi(1-x)CaxFeO3-x/2的单层陶瓷纳米薄膜，即得单层纳米阻变膜忆阻器。