[發(fā)明專利]一種基于柔性襯底的憶阻器器件及其制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110230879.5
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN102931345A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉明;李穎弢;龍世兵;劉琦;呂杭炳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電子與存儲器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于柔性襯底的憶阻器器件及其制作方法。

背景技術(shù)

憶阻器(memristor)，又稱記憶電阻，被認為是繼電阻、電容和電感進入主流電子領(lǐng)域后的第四種無源電路元件。早在1971年，美國加州大學伯克利分校的華裔科學家蔡少棠教授在研究電荷、電流、電壓和磁通量之間的關(guān)系時，提出了有關(guān)憶阻器的概念。蔡少棠教授推斷在電阻、電容和電感器之外，應該還有一種電路元件，代表著電荷與磁通量之間的關(guān)系。這種電路元件像可變電阻那樣，能夠“記住”通過改變兩端電壓而改變的通過電流大小。因此該器件可以用作存儲元件，當電流流向某個方向時“接通”，當電流流向相反方向時“關(guān)斷”，從而能夠?qū)崿F(xiàn)“1”和“0”的存儲。

由于當時半導體技術(shù)的不夠成熟，并沒有找到什么材料本身就有明顯的憶阻器的效果。這種缺乏實驗的支撐使得憶阻器在被提出后的幾十年間沒有引起足夠的關(guān)注。直到2008年，憶阻器的研究才出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機，美國惠普公司的研究人員成功制作出了與蔡少棠教授所描述行為相同的憶阻器電路元件后，憶阻器開始引起更多學者和半導體制造廠商的研究興趣，并有望成為微電子學、材料科學、半導體等領(lǐng)域的新熱點。

在現(xiàn)有技術(shù)的憶阻器器件中，大多使用絕緣氧化物或者玻璃作為襯底。由于憶阻器器件中的記憶存儲層和電極的厚度都是nm量級，所以憶阻器器件的厚度和重量主要取決于襯底。

此外，采用絕緣氧化物或者玻璃作為襯底的憶阻器不具備可彎曲的特點，不具備輕便可攜帶的優(yōu)勢，對憶阻器的應用造成一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提出一種基于柔性襯底的憶阻器器件及其制作方法，所提出的憶阻器器件具有結(jié)構(gòu)簡單、可彎曲、質(zhì)量輕、便于攜帶等優(yōu)點，大大拓寬了憶阻器器件的使用范圍。

(二)技術(shù)方案

為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于柔性襯底的憶阻器器件，包括：柔性襯底100；形成于該柔性襯底100之上的下電極101；形成于該下電極101之上的記憶存儲層102；以及形成于該記憶存儲層102之上的上電極103。

上述方案中，所述柔性襯底100由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯中的任意一種材料構(gòu)成，或者由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯共混制備的聚合物材料構(gòu)成。

上述方案中，所述下電極101和所述上電極103采用導電材料Al、Cu、Ti、Ta、Ni、ITO或IZO制作而成。

上述方案中，所述記憶存儲層102由無機材料、有機材料或非晶硅中的任意一種材料構(gòu)成，或者由無機材料、有機材料或非晶硅中任意一種材料經(jīng)過摻雜改性后形成的材料構(gòu)成，或者由無機材料、有機材料或非晶硅中的任意兩種或多種組成的雙層以及多層材料構(gòu)成。

為達到上述目的，本發(fā)明還提供了一種基于柔性襯底的憶阻器器件的制作方法，包括：提供一柔性襯底100；在該柔性襯底100之上生長下電極101；在該下電極101之上生長記憶存儲層102；以及在該記憶存儲層102之上生長上電極103。

上述方案中，所述柔性襯底100由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯中的任意一種材料構(gòu)成，或者由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯共混制備的聚合物材料構(gòu)成。

上述方案中，所述下電極101和所述上電極103采用導電材料Al、Cu、Ti、Ta、Ni、ITO或IZO制作而成。

上述方案中，所述下電極101和所述上電極103采用電子束蒸發(fā)或濺射方法形成。

上述方案中，所述記憶存儲層102由無機材料、有機材料或非晶硅中的任意一種材料構(gòu)成，或者由無機材料、有機材料或非晶硅中任意一種材料經(jīng)過摻雜改性后形成的材料構(gòu)成，或者由無機材料、有機材料或非晶硅中的任意兩種或多種組成的雙層以及多層材料構(gòu)成。

上述方案中，所述記憶存儲層102采用電子束蒸發(fā)、濺射或旋涂方法形成。

(三)有益效果

本發(fā)明提出的基于柔性襯底的憶阻器器件具有結(jié)構(gòu)簡單，可彎曲、質(zhì)量輕、便于攜帶等優(yōu)點，大大拓寬了憶阻器器件的使用范圍。

附圖說明

圖1是依照本發(fā)明實施例的基于柔性襯底憶阻器器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是依照本發(fā)明實施例的基于柔性襯底憶阻器器件的制作方法流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。