[發(fā)明專利]良柔性三明治型PN結(jié)電存儲器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910436704.6
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN110137357B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 路建美;賀競輝
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號: H01L51/40
• 分類號: H01L51/40;H01L51/05
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫周強;陶海鋒

本發(fā)明公開了良柔性三明治型PN結(jié)電存儲器件，其制備方法包括以下步驟，將溶液旋涂在處理過的導(dǎo)電基底上，然后進行退火處理，制備PN結(jié)型電存儲材料；而后在PN結(jié)型電存儲材料上制備電極，得到良柔性三明治型PN結(jié)電存儲器件。針對目前電存儲材料的環(huán)境及高溫穩(wěn)定性差，重復(fù)性差，運輸和利用過程中易損壞等問題，通過旋涂的方式，將化合物A?PC₆₀BM制備為鋁/化合物A?PC₆₀BM/ITO玻璃三明治結(jié)構(gòu)的阻變式隨機存儲器（WORM），成功實現(xiàn)了較高性能的電存儲行為，其制備過程簡單，器件環(huán)境及高溫穩(wěn)定性好，重復(fù)性好，柔性好等對于電存儲技術(shù)的研究擴大了材料來源以及增加其實用價值具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體材料技術(shù)領(lǐng)域，通過旋涂制備出良柔性的電存儲器件，具體涉及半導(dǎo)體電存儲材料及其制備方法與由其制備的柔性電存儲器件及制備方法。

背景技術(shù)

進入信息時代的21世紀，人們產(chǎn)生的數(shù)據(jù)數(shù)以億計。而有些數(shù)據(jù)的保存需要依賴更為強大的數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)、歸檔架構(gòu)。例如法律上的法規(guī)數(shù)據(jù)，原來只需要保存兩年的數(shù)據(jù)如今則需要保存七年甚至更多，這樣的硬性要求對于存儲技術(shù)需求大大增加。類似于法律法規(guī)、醫(yī)院數(shù)據(jù)等不能篡改的數(shù)據(jù)，存儲技術(shù)的研究與開發(fā)就顯得尤為關(guān)鍵。國外先進的信息存儲和處理技術(shù)以及國外對于信息儲器技術(shù)的壟斷，對我國來說，信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展與信息安全形成存在重大隱患。因此，在國內(nèi)研究開發(fā)先進的存儲技術(shù)迫在眉睫。而在存儲技術(shù)的研究中，阻變式隨機存儲器作為一種多進制，微型化，高密度的存儲被廣泛研究。

發(fā)明內(nèi)容

為解決目前電存儲材料對于環(huán)境的耐高溫性較差、柔性差等問題，本發(fā)明創(chuàng)造性的使用了具有相近帶隙寬度，但是摻雜型號不同的材料制備了具有三明治結(jié)構(gòu)的PN結(jié)電存儲器件，實現(xiàn)了良柔性、耐高溫的電存儲性能，在對于阻變式存儲器件材料選擇以及機理研究的技術(shù)上具有重大的意義。

本發(fā)明使用了如下的方案：

良柔性三明治型PN結(jié)電存儲器件，其制備方法包括以下步驟，將溶液旋涂在處理過的導(dǎo)電基底上，然后進行退火處理，制備PN結(jié)型電存儲材料；而后在PN結(jié)型電存儲材料上制備電極，得到良柔性三明治型PN結(jié)電存儲器件。

良柔性PN結(jié)型電存儲材料，其制備方法包括以下步驟，將溶液旋涂在處理過的導(dǎo)電基底上，然后進行退火處理，制備良柔性PN結(jié)型電存儲材料。

本發(fā)明還公開了良柔性PN結(jié)型電存儲材料在制備良柔性三明治型PN結(jié)電存儲器件中的應(yīng)用或者良柔性三明治型PN結(jié)電存儲器件在制備電存儲器件中的應(yīng)用。

本發(fā)明中，溶液由化合物A、PCBM與溶劑組成，化合物A的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

。

本發(fā)明的溶液中，PCBM優(yōu)選為PC₆₀BM，溶劑優(yōu)選為氯苯。

上述技術(shù)方案中，溶液的濃度（化合物A與PCBM的總含量）為8～11 mg/mL，旋涂轉(zhuǎn)速為1000～7000 r/h，優(yōu)選1000～5500 r/h；將導(dǎo)電基底依次用洗衣粉、丙酮、乙醇、清洗液清洗，得到經(jīng)過處理的導(dǎo)電基底；所述清洗液為過氧化氫；所述導(dǎo)電基底為ITO玻璃。

上述技術(shù)方案中，退火處理的溫度為40～100℃，時間為11～13小時。

上述技術(shù)方案中，采用鍍鋁的方式在PN結(jié)型電存儲材料上制備電極。

本發(fā)明制備的PN結(jié)型電存儲材料厚度為80～300納米，優(yōu)選100～180納米。

具體的，本發(fā)明的良柔性三明治型PN結(jié)電存儲器件可按如下方式制作：

(1)ITO玻璃由洗衣粉洗干凈，丙酮、超純水、乙醇分別超聲10 min，用過氧化氫處理ITO進行表面修飾器件，浸泡于乙醇中，得到處理過的導(dǎo)電基底； 將化合物A、PCBM溶解于氯苯中得到溶液；