[發(fā)明專利]熔斷式印刷存儲器及其制備方法

在審

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• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108364669A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭小軍;朱璐瑤;周浩宇;李思瑩;張霞昌;陳蘇杰;張婕;孫俊峰
• 申請（專利權(quán)）人: 常州印刷電子產(chǎn)業(yè)研究院有限公司
• 主分類號: G11C17/16
• 分類號: G11C17/16;G11C17/18
• 代理公司: 上海盈盛知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤

本發(fā)明涉及印刷存儲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熔斷式印刷存儲器及其制備方法。所述熔斷式印刷存儲器，包括襯底和位于襯底表面的至少一個熔斷式器件；其中，所述熔斷式器件包括：熔斷功能材料層，設(shè)置于所述襯底表面，且所述熔斷功能材料層采用具有納米線結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電材料制造而成；多個電極，設(shè)置于所述熔斷功能材料層表面，相鄰電極之間具有一間隙，由所述間隙暴露的所述熔斷功能材料層構(gòu)成熔斷功能區(qū)；隔熱封裝層，置于所述間隙中、且覆蓋所述熔斷功能區(qū)。本發(fā)明降低了熔斷式存儲器的熔斷電流，縮短了熔斷時間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及印刷存儲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熔斷式印刷存儲器及其制備方法。

背景技術(shù)

自從2003年自然雜志上首次發(fā)表有機(jī)導(dǎo)電高分子材料結(jié)合傳統(tǒng)硅二極管實(shí)現(xiàn)的單次寫入、多次讀取印刷存儲器件，經(jīng)過十余年的發(fā)展，印刷存儲器件的研究經(jīng)歷了從硅基器件為主、印刷材料輔助到半印刷工藝存儲器件，再到最新的全印刷工藝存儲器件的發(fā)展過程。整個印刷存儲領(lǐng)域完成了工藝的改進(jìn)，減少了需要高溫、真空條件的高成本工藝步驟，并且逐漸發(fā)展出了較為完善的印刷存儲器件系統(tǒng)。其中，熔斷式印刷存儲器由于其穩(wěn)定性好，同時工藝簡單、使用方便，受到了人們的關(guān)注。但是，對于熔斷式印刷存儲器而言，依然存在著功耗高、工藝成本高等問題亟待解決。

熔斷式印刷存儲器的工作原理是通過向存儲器中的熔斷功能材料施加電壓，當(dāng)有電流流過熔斷功能材料時，材料會因宏觀的焦耳熱效應(yīng)以及微觀的電遷移效應(yīng)的綜合作用而發(fā)生結(jié)構(gòu)性的熔斷，造成導(dǎo)電通路的斷開，進(jìn)而引起阻值躍升。該阻值變化反饋在電路中，經(jīng)過處理可轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)1或0，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲功能。

然而，由于熔斷式印刷存儲器器件需要足夠的電流來實(shí)現(xiàn)熔斷，因此在現(xiàn)有技術(shù)中，熔斷式印刷存儲器器件的熔斷電流均較大，造成功耗成本增加，難以滿足實(shí)用電路的低功耗應(yīng)用需求。另外，制備熔斷式印刷存儲器器件目前所用的工藝主要為噴墨打印方式，一方面設(shè)備及維護(hù)成本高昂，另一方面噴墨打印方式難于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。因此，降低熔斷式印刷存儲器器件的熔斷電流，采用低成本、可大規(guī)模生產(chǎn)的工藝對于實(shí)現(xiàn)熔斷式印刷存儲器的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種熔斷式印刷存儲器及其制備方法，用以解決現(xiàn)有的熔斷式印刷存儲器的熔斷電流較大的問題，以降低熔斷電流，縮短熔斷時間。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種熔斷式印刷存儲器，包括襯底和位于襯底表面的至少一個熔斷式器件；其中，所述熔斷式器件包括：熔斷功能材料層，設(shè)置于所述襯底表面，且所述熔斷功能材料層采用具有納米線結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電材料制造而成；多個電極，設(shè)置于所述熔斷功能材料層表面，相鄰電極之間具有一間隙，由所述間隙暴露的所述熔斷功能材料層構(gòu)成熔斷功能區(qū)；隔熱封裝層，置于所述間隙中、且覆蓋所述熔斷功能區(qū)。

優(yōu)選的，所述襯底的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚酰亞胺。

優(yōu)選的，相鄰電極之間的間隙寬度為100μm～1000μm。

優(yōu)選的，具有納米線結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電材料為銀納米線、銅納米線、金納米線或鎳納米線。

優(yōu)選的，所述隔熱封裝層的材料為聚四氟乙烯、聚苯乙烯或聚氨酯。

優(yōu)選的，至少一個熔斷式器件包括多個熔斷式器件，且多個熔斷式器件在所述襯底表面呈陣列排布。

優(yōu)選的，還包括圖形化的絕緣隔離層；所述絕緣隔離層中具有多個相互平行的溝道，所述溝道用于容納熔斷式器件，以實(shí)現(xiàn)相鄰溝道中熔斷式器件的相互隔離。

優(yōu)選的，所述絕緣隔離層包括多條相互平行的絕緣隔離帶，相鄰絕緣隔離帶之間形成一寬度為100μm～1000μm溝道。