[發明專利]一種含黑磷烯的石墨烯柔性阻變存儲器及其制備方法

在審

• 申請號: 201710076597.1
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106876584A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 王海燕
• 申請（專利權）人: 東莞市佳乾新材料科技有限公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 連平

1.一種含黑磷烯的石墨烯柔性阻變存儲器，其特征在于：所述含黑磷烯的石墨烯柔性阻變存儲器從下至上依次包括襯底、底電極層、阻變功能層、頂電極層和披覆層，所述阻變功能層為含黑磷烯的石墨烯復合薄膜材料，所述襯底為Al₂O₃材料，所述底電極層為Ni/Au復合薄膜，所述頂電極層為Ag、Cu或者Ni的薄膜，所述披覆層為Al₂O₃材料。

2.根據權利要求1所述的一種含黑磷烯的石墨烯柔性阻變存儲器，其特征在于：所述含黑磷烯的石墨烯復合薄膜材料中黑磷烯以量子點或者納米片的形式存在。

3.一種的制備方法含黑磷烯的石墨烯柔性阻變存儲器，其特征在于，包括以下步驟：

(1)清洗Al₂O₃襯底；

(2)采用電子束蒸發技術在步驟(1)制備的襯底上沉積Ni/Au復合薄膜，得到底電極層；

(3)采用轉移法在步驟(2)制備的底電極層上轉移含黑磷烯的石墨烯復合薄膜材料，得到阻變功能層；

(4)通過光刻膠構圖工藝形成頂電極圖形，采用電子束蒸發技術在步驟(3)制備的阻變功能層上沉積Ag、Cu或者Ni的薄膜，形成頂電極層，去除光刻膠，剝離，形成存儲單元；

(5)通過光刻膠構圖工藝形成披覆層圖形，采用原子層沉積技術在步驟(4)制備的頂電極層上沉積Al₂O₃薄膜，形成披覆層，去除光刻膠，剝離，形成含黑磷烯的石墨烯柔性阻變存儲器。

4.根據權利要求3所述的一種含黑磷烯的石墨烯柔性阻變存儲器的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，清洗Al₂O₃襯底的方法為：將Al₂O₃襯底表面乙醇棉球擦拭干凈，在體積比為3:1的硫酸與磷酸的混合溶液中煮沸，再分別用乙醇和去離子水沖洗，氮氣吹干。

5.根據權利要求3所述的一種含黑磷烯的石墨烯柔性阻變存儲器的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中，底電極層的厚度為5-500nm，優選為20-80nm，進一步優選為80nm。

6.根據權利要求3所述的一種含黑磷烯的石墨烯柔性阻變存儲器的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中，含黑磷烯的石墨烯復合薄膜材料的制備方法為：將黑磷烯量子點或者黑磷烯納米片加入到含氧化石墨烯的有機溶劑分散液中，水浴超聲混合形成分散液，采用電泳沉積的方法，得到含黑磷烯的氧化石墨烯薄膜，在氮氣氛圍下高溫還原得到含黑磷烯的石墨烯復合薄膜材料。

7.根據權利要求3所述的一種含黑磷烯的石墨烯柔性阻變存儲器的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中，移含黑磷烯的石墨烯復合薄膜材料的厚度為0.5-100nm，優選為5-50nm，進一步優選為7.5nm。

8.根據權利要求3所述的一種含黑磷烯的石墨烯柔性阻變存儲器的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)或者(5)中，光刻膠構圖工藝為采用旋涂的方式沉積光刻膠，然后通過曝光、顯影形成圖形。

9.根據權利要求3所述的一種含黑磷烯的石墨烯柔性阻變存儲器的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中，頂電極層厚度為5-500nm，優選為20-80nm，進一步優選為50nm。

10.根據權利要求3所述的一種含黑磷烯的石墨烯柔性阻變存儲器的制備方法，其特征在于：所述步驟(5)中，披覆層厚度為5-500nm，優選為20-80nm，進一步優選為50nm。