[發明專利]用于交叉點內存陣列用的電阻開關與選擇器共存器件及制備方法和應用

在審

• 申請號: 201610144023.9
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105720194A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 唐新桂;張天富;蔣艷平;劉秋香
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 張燕玲;楊曉松

本發明屬于半導體復合材料領域，公開一種用于交叉點內存陣列用的電阻開關與選擇器共存器件及其制備方法和應用。本發明主要是建立在不同電極效應下的摻鈮SrTiO3單晶形成的，通過引入不同的電極Ag和Au以及不同的測試方法，進而使得摻鈮SrTiO3單晶上電阻開關與選擇器效應共存。該器件由下到上依次包括底電極層、SrTiO3摻Nb單晶層、頂電極層，底電極層為Ag，頂電極層為Ag或Au。

技術領域

本發明屬于半導體復合材料領域，特別涉及一種用于交叉點內存陣列用的電阻開關與選擇器共存器件及制備方法和應用。

背景技術

近年來，隨著電子技術的飛速發展，憶阻器(memristor)在信息儲存、邏輯運算和神經網絡等領域具有很好的應用前景。憶阻器是除電阻、電容、電感之外的第四種電路元件，它的發現足以媲美100年前發明的三極管，它的任何一項產業化應用都可能帶來新一輪產業革命。與現在廣泛使用的動態隨機存儲器(DRAM)和閃存(Flash Memory)相比，憶阻器能量消耗更低。與此同時，在同樣大小的電路尺寸上能存儲更多的數據。除了在半導體金屬氧化物TiO2中出現憶阻器效應，人們發現許多金屬氧化物具有電阻開關特性。多鐵性材料在外磁場作用下可產生介電極化，或在外加電場下可產生磁響應。其電阻開關特性為鐵電-鐵磁性集成效應的新型信息存儲處理以及磁電器件等提供了巨大潛在應用前景，近來已成為國際上一個新的研究熱點領域之一。

ABO3基鈣鈦礦材料由于作為鐵電隧道結(ferroelectric tunnel junctions:FTJs)載體，與金屬電極(如Au或Ag等)和金屬氧化物電極(如LSMO或LCMO)形成異質結后，具有隧道電阻(tunneling electroresistance:TER)效應，這種電阻開關行為可調的鐵電隧道憶阻器，可應用于非揮發性存儲器，而非對稱電極下涉及鐵電體的隧道電阻效應是當前的研究熱點之一。而不同電極的選擇對薄膜的電性能有一定的影響，特別是非對稱性金屬氧化物電極對薄膜電阻開關效應的影響需要系統了解。

發明內容

為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種用于交叉點內存陣列用的電阻開關與選擇器共存器件。這種電阻開關與選擇器共存器件具有很好的電阻開關特性和選擇器特性，并且制備簡單方便。

本發明的又一目的在于提供一種上述用于交叉點內存陣列用的電阻開關與選擇器共存器件的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述用于交叉點內存陣列用的電阻開關與選擇器共存器件的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種用于交叉點內存陣列用的電阻開關與選擇器共存器件，該共存器件由下到上依次包括底電極層、SrTiO3摻Nb單晶層和頂電極層，其中底電極層為Ag，頂電極層均為Ag和Au。

所述SrTiO3摻Nb單晶層中Nb的摻雜量為0.5wt％。

上述用于交叉點內存陣列用的電阻開關與選擇器共存器件的制備方法，包括以下步驟：

(1)選取一片雙面拋光的SrTiO3摻Nb單晶，其厚度不大于1mm，將其上下表面清洗干凈；

(2)在清洗干凈的SrTiO3摻Nb單晶的下表面均勻涂抹Ag漿，Ag漿全覆蓋下表面，在SrTiO3摻Nb單晶的上表面一半的區域均勻涂抹Ag漿，然后將所得樣品進行燒結；所述的上表面一半的區域是連續的區域或者不連續的區域；