[發明專利]一種導電細絲機理研究器件及其制備方法、應用

在審

• 申請號: 201810270745.8
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108389963A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 王燕;韓素婷;周曄;陳錦銳;王展鵬
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

本發明提供了一種電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件及其制備方法、應用，通過選擇離子遷移特性強的鹵素鈣鈦礦材料作為制備阻變活性層材料，同時選擇活潑金屬通過帶有溝道的掩模板來制備水平的兩端金屬電極，構建出導電細絲機理研究器件，通過掃描電子顯微鏡以及能譜儀對所述導電細絲機理研究器件中導電細絲的形成與成分進行原位監測，本發明所提供的分析方法具有器件制備簡易、觀察面積大、儀器操作簡便、可實現原位動態觀察導電細絲形成過程以及實時分析導電細絲成分等優點，具有可借鑒性，能夠廣泛應用于RRAM導電細絲機理的研究領域。

技術領域

本發明涉及隨機存儲器的導電細絲技術領域，尤其涉及一種電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件及其制備方法、應用。

背景技術

電阻式隨機存儲器（RRAM）因其簡單的器件結構以及高密度存儲的潛能而被視為是最有可能取代閃存存儲區的一種新技術。當前關于RRAM的阻變機理之一的導電細絲機理的研究較多，但是，導電細絲的形成具有隨機性以及不均勻性，現有基于導電細絲機理的研究仍然依靠昂貴的儀器以及復雜的制樣技術，通過原位透射電子顯微鏡（TEM）技術進行觀察，耗費大量人力和物力資源。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件及其制備方法、應用，以解決現有的電阻式隨機存儲器導電細絲機理分析技術難度高、儀器依賴性強、且不易原位觀測的問題。

本發明的技術方案如下：

一種電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件，其中，包括:基底、設置在所述基底上的阻變活性層以及設置在所述阻變活性層上帶有溝道的電極，所述電極的材料為活潑金屬，所述阻變活性層的材料為鹵素鈣鈦礦。

所述的電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件，其中，所述鹵素鈣鈦礦為甲胺鹵化鉛或鹵化鉛銫。

所述的電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件，其中，所述阻變活性層的厚度為30-80nm。

所述的電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件，其中，所述活潑金屬為Ag、Pt、Cu中的一種。

所述的電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件，其中，所述帶有溝道的電極，溝道的寬度為5-50μm。

所述的電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件，其中，所述電極的厚度為80-100nm。

所述的電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件，其中，所述甲胺鹵化鉛為甲胺氯化鉛、甲胺溴化鉛或甲胺碘化鉛；所述鹵化鉛銫為氯化鉛銫、溴化鉛銫或碘化鉛銫。

所述電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件的制備方法，其中，包括步驟：

在基底上旋涂鹵素鈣鈦礦溶液，獲得阻變活性層；

在所述阻變活性層上制備具有溝道的電極，獲得導電細絲機理研究器件。

所述的電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件的制備方法，其特征在于，所述步驟在所述阻變活性層上制備具有溝道的電極，獲得導電細絲機理研究器件具體為：

將活潑金屬材料以熱蒸發的形式，通過帶有溝道的掩模板，在所述阻變活性層上形成電極，獲得導電細絲機理研究器件。

所述電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件的應用，其中，包括步驟：

對所述電阻式隨機存儲器的導電細絲機理研究器件施加不同的電壓，使器件的電阻發生變化；

通過掃描電子顯微鏡對不同電阻值的導電細絲機理研究器件進行導電細絲形成過程的原位檢測以及通過能譜儀對所述導電細絲機理研究器件成分進行實時分析。