[發明專利]非晶金屬薄膜非線性電阻器

有效

• 申請號: 201380070262.9
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN105264618B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 威廉·E·科威爾三世
• 申請（專利權）人: 俄勒岡州立大學
• 主分類號: H01C1/012
• 分類號: H01C1/012;H01L21/00
• 代理公司: 北京鴻德海業知識產權代理事務所(普通合伙) 11412
• 代理人: 袁媛

1.一種非晶金屬薄膜非線性電阻器，擁有對稱非線性電流-電壓特征曲線，包括：

非晶金屬薄膜互連；

設置于所述互連之上的絕緣體層；以及

設置于所述絕緣體層和互連的選擇的表面之上的第一和第二電接觸，每個連接器至少讓其相應部分與所述互連的相應部分重疊以提供從所述第一電接觸經過所述絕緣體層和非晶金屬互連到所述第二電接觸的電連通，

其中在所述第一和第二電接觸兩端施加的電壓產生隨著施加的電壓非線性地并且與所述施加的電壓的極性對稱地變化的電流。

2.根據權利要求1所述的非晶金屬薄膜非線性電阻器，其中所述非晶金屬薄膜互連包含元素鋁、鈦、鋯、銅、鎳、鉭、鎢、硼或者硅中的至少兩個元素。

3.根據前述權利要求中的任一權利要求所述的非晶金屬薄膜非線性電阻器，其中所述非晶金屬薄膜互連包括組成所述非晶金屬互連的原子組成的小于5％的氧、氮和鈦水平。

4.根據權利要求1所述的非晶金屬薄膜非線性電阻器，其中所述絕緣體包括氧化物材料，所述氧化物材料包含氧和包含元素鋁、鈦、鋯、鉿、鉭或者硅之一。

5.根據權利要求1所述的非晶金屬薄膜非線性電阻器，其中所述電接觸包括由金屬元素鋁、鉻、鉬、鈦、銅和鎳、銦錫氧化物及其組合組成的傳導材料。

6.根據權利要求1所述的非晶金屬薄膜非線性電阻器，其中所述非晶金屬薄膜互連具有小于約2nm的均方根表面厚度。

7.根據權利要求1所述的非晶金屬薄膜非線性電阻器，其中所述非晶金屬薄膜互連具有大于125μΩ-cm而小于400μΩ-cm的電阻率。

8.一種制作非晶金屬薄膜非線性電阻器的方法，包括：

在襯底上沉積非晶金屬薄膜互連；

在所述互連之上沉積絕緣體層；以及

在所述絕緣體層和互連的選擇的表面之上形成第一和第二電接觸，每個連接器至少讓其相應部分與所述互連的相應部分重疊以提供從所述第一電接觸經過所述絕緣體層和非晶金屬互連到所述第二電接觸的電連通，

其中在所述第一和第二電接觸兩端施加的電壓產生隨著施加的電壓非線性地并且與所述施加的電壓的極性對稱地變化的電流。

9.根據權利要求8所述的方法，其中所述沉積所述非晶金屬薄膜互連層的步驟包括直流磁控管濺射和射頻磁控管濺射中的一個或者多個磁控管濺射。

10.根據權利要求8-9中的任一權利要求所述的方法，其中所述沉積所述絕緣體層的步驟包括原子層沉積、等離子體增強化學氣相沉積、射頻磁控管濺射、水合溶液沉積和薄霧沉積中的一個或者多個沉積。

11.根據權利要求8所述的方法，其中所述形成所述第一和第二電接觸的步驟包括熱蒸發、直流磁控管濺射、射頻磁控管濺射和電子束沉積中的一個或者多個。