[發明專利]一種無機柔性阻變存儲器及其制備方法

有效

• 申請號: 201910469266.3
• 申請日: 2019-05-31
• 公開（公告）號: CN110165052B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 宋宏甲;薛旦;汪志瑾;馮瑞軒;柳瑩;王金斌;鐘向麗
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: H10N70/00
• 分類號: H10N70/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明涉及柔性電子器件技術領域，尤其涉及一種無機柔性阻變存儲器及其制備方法。本發明提供的無機柔性阻變存儲器具有更好的彎曲特性，不同彎曲半徑和彎曲次數下器件的高阻態、低阻態較為穩定，能夠有效地緩解彎曲形變對功能層材料存儲性能的影響；所述無機柔性阻變存儲器的開關比大、置位電壓較低且無需Forming過程，可以保證器件正常工作且滿足低功耗的要求；所述無機柔性阻變存儲器具有較好的熱穩定性，在85℃條件下器件的高、低阻態可以穩定保持10supgt;5/supgt;s左右不變，脈沖模式下對器件連續進行10supgt;7/supgt;次開關操作后高、低阻態比值仍在10supgt;2/supgt;以上，可以保證器件正常工作且不會發生誤讀現象。

技術領域

本發明涉及柔性電子器件技術領域，尤其涉及一種無機柔性阻變存儲器及其制備方法。

背景技術

柔性電子器件以其獨特的延展性、低成本制造工藝以及質量輕，便于隨身攜帶的特點，在信息、能源、醫療等領域備受關注。然而要實現集成式柔性電子系統就迫切需要設計、開發柔性阻變存儲器件來進行信息存儲、數據處理和通信。因此，柔性阻變存儲器件的開發顯得尤為重要。

目前，廣泛研究的柔性阻變材料主要有ZnO、ZrO₂、TiO₂、Lu₂O₃、CuO_x、HfO₂-Al₂O₃、Al₂O₃-TiO₂、ZnO-TiO₂、Fe₃O₄-PMMA、ZnO-PVA等。無論是無機二元金屬氧化物材料還是有機物材料都是在功能層為連續薄膜態的基礎上改性的。而器件在彎曲時，彎曲狀態誘導功能層產生的應力會使器件的電學性質發生變化，循環彎曲作用會導致器件發生機械疲勞、產生裂紋等，造成阻變器件存儲特性衰退。因此，尋找如何能夠有效的緩解器件彎曲變形對器件存儲性能的影響的方法是十分必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無機柔性阻變存儲器，所述存儲器具有很好的彎曲特性，能夠有效緩解彎曲形變對存儲性能的影響。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種無機柔性阻變存儲器，包括由下到上依次設置的導電柔性襯底、阻變功能材料層和頂電極；

所述阻變功能材料層的材料為金屬氧化物納米棒陣列。

優選的，所述阻變功能材料層的厚度為0.8～1.5μm。

優選的，所述金屬氧化物納米棒陣列為TiO₂納米棒陣列或ZnO納米棒陣列。

優選的，所述金屬氧化物納米棒陣列中的金屬氧化物納米棒的長度為0.8～1.5μm，直徑為60～120nm。

優選的，所述導電柔性襯底為鈦片、不銹鋼片、銅片、云母片、聚對苯二甲酸乙二酯塑料、聚醚砜樹脂塑料、聚萘二甲酸乙二醇酯塑料或聚酰亞胺塑料；

所述導電柔性襯底的厚度為0.15～0.25mm。

優選的，所述頂電極的材料為Pt或Au；

所述頂電極的厚度為150～250nm。

本發明還提供了所述無機柔性阻變存儲器的制備方法，包括以下步驟：

在所述導電柔性襯底表面水熱生長金屬氧化物納米棒陣列，得到阻變功能材料層；

在所述阻變功能材料層表面沉積頂電極層，得到無機柔性阻變存儲器。

優選的，所述水熱生長的過程為：

提供金屬氧化物納米棒陣列前驅體溶液；