[發明專利]一種膠原蛋白憶阻器的制備方法

在審

• 申請號: 201811343481.0
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109616571A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 孫柏;曾雨雙;付國強;李冰;陳元正;趙勇
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明公開了一種膠原蛋白憶阻器的制備方法，包括以下步驟：S1、準備自制膠原蛋白粉；S2、將膠原蛋白粉加入高氯酸鈉電解質溶液(NC?009)中，溶解后制備成膠原蛋白膠體；S3、采用氧化銦錫透明導電玻璃作為基片，將膠原蛋白膠體旋涂在基片上作為介電層；S4、將步驟S3制備的帶介電層的基片放置于35?40℃的干燥箱里進行干燥處理，干燥時間為12?15小時；S5、通過真空沉積法在介電層的表面沉積上電極，從而獲得結構為上電極/膠原蛋白/氧化銦錫的憶阻器。該制備方法能夠實現邊角料的二次利用，對環境友好且節省能源，采用本方法制備成的憶阻器件具有較好的室溫憶阻特性，能夠用于制備憶阻存儲器的原始模型，可實現較高比率的開關性能，且制造成本低。

技術領域

本發明屬于存儲器制造技術領域，具體涉及一種膠原蛋白憶阻器的制備方法。

背景技術

隨著電子產品的不斷小型化和電子元件集成度不斷提高，對信息存儲提出了更高的要求。對于傳統的存儲器而言，特別是大量電子產品所使用閃存存儲器在小型化和高集成度的進程中遇到瓶頸。憶阻器是近幾十年來發展起來的一種新型存儲器，它通過電阻的躍變和恢復來實現信息的存儲，其不僅功耗小、存儲密度高，而且具備制備工藝簡單和延展性好。憑借新材料的發現、器件結構的設計和與其他電子器件(納米發電機、場效應晶體管、振蕩器等)的結合，憶阻器的研究取得重要的突破和進展。因此，憶阻器被認為是取代閃存器件的最有前景存儲器。

一個憶阻器的工作量，相當于一枚CPU芯片中十幾個晶體管共同產生的效用。惠普關于憶阻器的發現在2008年時發表于《自然》期刊，2009年證明了CrossLatch的系統很容易就能堆棧，形成立體的內存。技術每個電線間的“開關”大約是3nm x 3nm大，開關切換的時間小于0.1ns，整體的運作速度已和DRAM差不多，但是開關次數還不如DRAM還不足以取代DRAM，但是靠著1cm2 100gigabit(GB)，1cm3 1petabit(數據存儲單位1PB＝1000TB)(還可堆棧)的驚人潛在容量，遠較閃存具有潛力。未來半導體工業有可能從“硅時代”進入“碳時代”，而憶阻器這種可記憶電流的非線性電阻，憑借其優越的特性，將成為未來極有希望的存儲元件。

憶阻隨機存儲器具有存儲密度高，讀寫速度快，結構相對簡單等優點。另外，憶阻隨機存儲器的制作工藝與傳統的CMOS工藝的兼容性很好，容易實現大批量、可集成、低成本的生產制造。在眾多的憶阻功能層材料上，不僅有過渡族金屬氧化物，摻雜半導體還有天然有機物和合成有機物。金屬氧化物和半導體不僅成本高，獲取途徑少，利用率低，而且其中有一部分對環境與人體都有或多或少的傷害。近幾年，許多科研人員都試圖用可降解且無毒的天然生物材料作為憶阻器的功能層，如蛋清，蠶絲以及樹葉等。

發明內容

本發明的目的是解決上述問題，提供一種膠原蛋白憶阻器的制+備方法，該方法對環境友好，可以有效避免傳統技術中半導體材料對環境和人體的負面影響。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種膠原蛋白憶阻器的制備方法，包括以下步驟：

S1、收集定量的豬皮，采用清水將豬皮洗凈后進行干燥處理，再利用還原法獲得膠原蛋白粉末，膠原蛋白粉的粒徑尺寸為2μm～2.5μm；

S2、將膠原蛋白粉加入高氯酸鈉電解質溶液(NC-009)中，膠原蛋白粉與電解質溶液的質量配比范圍3：1～4：1，膠原蛋白粉末在高氯酸鈉溶液中溶解后制備成膠原蛋白膠體；

S3、將膠原蛋白膠體旋涂在導電基片上作為介電層；

S4、將步驟S3制備的帶介電層的基片放置于35-40℃的干燥箱里進行干燥處理，干燥時間為12-15小時；

S5、通過真空沉積法在介電層的表面沉積上電極，從而獲得結構為上電極/膠原蛋白/導電基片的憶阻器。