[發明專利]制備納米晶電阻轉換材料的方法

有效

• 申請號: 201010289914.6
• 申請日: 2010-09-21
• 公開（公告）號: CN102011089A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 張挺;宋志棠;劉波;吳關平;張超;封松林;陳邦明
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/58;C23C16/24;B32B5/16;B82Y40/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 王松

1.一種制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

A、沉積厚度小于10nm的具有電阻轉換功能材料的超薄薄膜；

B、在真空腔室內采用退火，通過團聚效應形成均勻的具有存儲功能的納米晶顆粒；

C、沉積包覆材料，均勻地包覆在具有存儲功能的納米晶顆粒表面；

D、重復步驟A到步驟C，直到得到足夠的厚度，制備得到均勻的納米晶電阻轉換材料。

2.根據權利要求1所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

所述納米晶電阻轉換材料能夠在電信號的作用實現電阻率的改變。

3.根據權利要求1所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

所述電阻轉換材料中具有存儲功能的納米晶顆粒被包覆材料均勻地分隔開。

4.根據權利要求1所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

所述具有存儲功能的納米晶顆粒能夠在電信號的作用下改變納米晶的電阻率。

5.根據權利要求1所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

所述具有存儲功能的納米晶顆粒為相變材料顆粒，或為電阻隨機存儲材料顆粒，或為含銻材料顆粒。

6.根據權利要求1所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

所述步驟C中的包覆材料在電信號的作用下無電阻轉換現象。

7.根據權利要求1或6所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

所述包覆材料為絕緣材料，或為半導體材料，或為含金屬材料。

8.根據權利要求1所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

所述步驟B中采用的退火為快速退火，退火在真空中進行。

9.根據權利要求1所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

所述步驟B中形成的具有存儲功能的納米顆粒的尺寸小于直徑為30nm

的球體。

10.根據權利要求1所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

所述步驟C中沉積包覆材料和存儲材料的方法為氣相沉積法，或為物理沉積法，或為原子層沉積法。

11.根據權利要求1所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

所述方法具體包括如下步驟：

(11)首先在具有電極的基底上沉積相變材料薄膜，沉積的相變材料薄膜厚度不超過10nm；

(12)在真空中，進行快速退火，因為退火造成的團聚效應，在基底的表面會形成相變材料的納米顆粒；形成的納米晶顆粒具備電阻轉換的能力；

(13)沉積包覆材料，包覆材料的厚度為0.2-5nm，在上述的納米顆粒的表面就包覆了包覆材料薄層；所述包覆材料薄層即為包覆層，因為包覆層的限制，納米晶粒的活動會被相應地限制在小范圍內，并且阻止納米晶之間可能的團聚；

(14)繼續沉積相變材料，重復上述的步驟(11)到(13)步，直到得到足夠的厚度，形成了所需要的均勻的納米晶結構，這種材料能夠在電信號的作用下，實現材料在高、低電阻之間的轉換。

12.一種制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：所述方法包含如下步驟：交替生長存儲材料和功能材料薄層，采用退火得到納米晶存儲材料，存儲材料薄層的厚度小于20nm，功能材料薄層厚度小于10nm。

13.根據權利要求12所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

得到的納米晶電阻轉換材料能夠在電信號的作用下實現材料的電阻率在高、低值之間的轉換。

14.根據權利要求12所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

所述納米晶存儲顆粒為相變材料，或為電阻隨機存儲材料，或為含銻材料。

15.根據權利要求12所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

所述包覆材料在電信號的作用下無電阻的轉換現象。

16.根據權利要求12或15所述的制備納米晶電阻轉換材料的方法，其特征在于：

所述功能材料為絕緣材料，或為半導體材料，或為含金屬材料。