[實(shí)用新型]一種基于Zr元素?fù)诫s的鈣鈦礦阻變存儲(chǔ)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821174791.X
• 申請(qǐng)日: 2018-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208444861U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬國(guó)坤;何玉立;王浩;周瀟文;蔡恒梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L45/00
• 分類號(hào): H01L45/00
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于Zr元素?fù)诫s的鈣鈦礦阻變存儲(chǔ)器，涉及功能器件技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型的阻變存儲(chǔ)器，從上至下依次包括頂電極、介質(zhì)層、底電極和玻璃基底，其中：所述介質(zhì)層為Zr元素?fù)诫s的鹵化物鈣鈦礦材料。本實(shí)用新型的阻變存儲(chǔ)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，保持了傳統(tǒng)阻變存儲(chǔ)器的構(gòu)造，不需要增加額外的結(jié)構(gòu)層，僅通過(guò)在鈣鈦礦薄膜中摻入Zr元素，使本實(shí)用新型制得的阻變存儲(chǔ)器的開(kāi)關(guān)比和穩(wěn)定性明顯提高，極大地降低了器件功耗，同時(shí)還增加了器件的穩(wěn)定性和均一性。另外，本實(shí)用新型的阻變存儲(chǔ)器制備成本低，工藝簡(jiǎn)單，易操作，有利于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及功能器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Zr元素?fù)诫s的鈣鈦礦阻變存儲(chǔ)器。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)閃存技術(shù)在持續(xù)微縮到20nm以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)后將面臨一系列技術(shù)限制和理論極限，已難滿足超高密度的存儲(chǔ)要求，因此開(kāi)發(fā)新型存儲(chǔ)技術(shù)有相當(dāng)重要的意義和價(jià)值。當(dāng)前，基于電致阻變效應(yīng)開(kāi)發(fā)的阻變存儲(chǔ)器件因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、操作功耗低、易于集成和非易失性等特點(diǎn)，已成為下一代非揮發(fā)存儲(chǔ)技術(shù)的有力競(jìng)爭(zhēng)者，具有廣闊的應(yīng)用前景。

阻變存儲(chǔ)器是以非導(dǎo)性材料的電阻在外加電場(chǎng)作用下，在高阻態(tài)和低阻態(tài)之間實(shí)現(xiàn)可逆轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)的非易失性存儲(chǔ)器。阻變存儲(chǔ)器是一種多層薄膜結(jié)構(gòu)，其基本結(jié)構(gòu)：底電極/介質(zhì)層/頂電極。組成阻變存儲(chǔ)器的介質(zhì)材料范圍非常廣泛，不同材料的制備方法也不盡相同，每種方法都有其使用范圍。總的來(lái)說(shuō)，按介質(zhì)材料的基本屬性可以把其分為無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料兩大類，這兩類材料在存儲(chǔ)性能和應(yīng)用領(lǐng)域方面的特性都迥然不同。無(wú)機(jī)介質(zhì)材料通常表現(xiàn)出更加穩(wěn)定、更加快速、耐受性更好的電阻轉(zhuǎn)變行為，而有機(jī)介質(zhì)材料的優(yōu)點(diǎn)則是高度的柔韌性、制備簡(jiǎn)單、成本低廉等。自從鹵化物鈣鈦礦材料作為太陽(yáng)能電池光吸收材料以來(lái)就引起了很大的關(guān)注，其不僅具有高效的光吸收能力和載流子遷移率，還具有獨(dú)特的雙極性特性，能夠同時(shí)傳輸電子和空穴，還具有可調(diào)性的帶隙，這些特性使鹵化物鈣鈦礦成為了優(yōu)異的光伏材料，掀起了研究的熱潮。最近，也有將鹵化物鈣鈦礦應(yīng)用于阻變存儲(chǔ)器，且獲得了優(yōu)異的性能。相較于傳統(tǒng)的ABO₃型的陶瓷鈣鈦礦氧化物如BaTiO₃，SrRuO₃，SrZrO₃等材料，鹵化物鈣鈦礦具有制備簡(jiǎn)單并且結(jié)晶良好的優(yōu)勢(shì)。近幾年基于鹵化物鈣鈦礦的阻變存儲(chǔ)器件有了長(zhǎng)足的進(jìn)展，但是仍然存在一些問(wèn)題，譬如開(kāi)關(guān)比小，性能不穩(wěn)定，阻變機(jī)理不明確和器件微縮性不好等。而目前一般采用加金屬氧化物隔離層優(yōu)化器件性能，又存在工藝相對(duì)復(fù)雜，增加制作成本和器件結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問(wèn)題。所以優(yōu)化鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，提升器件性能是需要進(jìn)一步研究的課題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有阻變存儲(chǔ)器技術(shù)的不足，提供一種基于Zr元素?fù)诫s的鈣鈦礦阻變存儲(chǔ)器，進(jìn)一步提升器件的性能。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種基于Zr元素?fù)诫s的鈣鈦礦阻變存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器從上至下依次包括頂電極、介質(zhì)層、底電極和玻璃基底，其中：所述介質(zhì)層為Zr元素?fù)诫s的鹵化物鈣鈦礦材料。

進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中所述的頂電極的厚度為50nm～300nm。

進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中所述頂電極的形狀為圓形或者矩形，直徑或邊長(zhǎng)為50nm～1mm。

進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中所介質(zhì)層的厚度為50nm～1μm。

進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中所述介質(zhì)層的形狀為圓形或者矩形，直徑或邊長(zhǎng)為50nm～2cm。

進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中所述的底電極的厚度為50nm～300nm。

進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中所述底電極的形狀為圓形或者矩形，直徑或邊長(zhǎng)為50nm～2cm。