[發明專利]一種鈣鈦礦氧化物薄膜器件及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910731202.6
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110416409A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 王倫權;李文華;唐新桂
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 許慶勝

本申請涉及電子設備的技術領域，特別涉及一種鈣鈦礦氧化物薄膜器件及其制備方法和應用。本申請提供了一種鈣鈦礦氧化物薄膜器件，包括：基底層、底電極層、PbZrO₃層、第一頂電極和第二頂電極；所述底電極層設置在所述基底層的表面；所述PbZrO₃層設置在所述底電極層背離所述基底層一側的表面；所述第一頂電極設置在所述PbZrO₃層背離所述底電極層一側的表面；所述第二頂電極設置在所述底電極層背離所述基底層一側的表面。本申請的目的在于提供一種阻變開關比高的鈣鈦礦氧化物薄膜器件，以提高其應用范圍。

技術領域

本申請涉及電子設備的技術領域，特別涉及一種鈣鈦礦氧化物薄膜器件及其制備方法和應用。

背景技術

隨著電子技術的飛速發展，在信息領域對非易失性存儲器的需求也越來越大，目前市場上主流為Flash存儲器，但是由于傳統Flash存儲器的擦寫速度與可靠性的矛盾和柵介質漏電等問題，在很大程度上限制了Flash存儲器的發展。因此，研究開發一種新的信息存儲技術引起了研究們的廣泛興趣。由此，基于不同材料機制，一些全新的非易失性存儲器被研制出來，如鐵電存儲器(FeRAM)、磁存儲器(MRAM)、相變存儲器(PRAM)以及阻變存儲器(RRAM)。而阻變存儲器以其非易失性、高密度、高速運算以及與CMOS工藝的良好兼容性，成為下一代非易失性存儲器的關注焦點。

同時，隨著人們對阻變存儲器研究的不斷深入。很多具有阻變行為的鈣鈦礦型結構材料被發現。鈣鈦礦結構的結構通式為ABO₃，ABO₃型鈣鈦礦氧化物及其相關結構的化合物具有介電、鐵電、熱電、催化、超導、磁阻等豐富特性和效應。所以其阻變行為的穩定性和可靠性在阻變存儲器領域具有極大的應用前景。但是，較小的開關比是制約鈣鈦礦氧化物薄膜器件發展的原因，因此，提高阻變開關比成為眾多研究者努力的方向。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種阻變開關比高的鈣鈦礦氧化物薄膜器件，以提高其應用范圍。

本申請的另一個目的在于提供一種鈣鈦礦氧化物薄膜器件的制備方法，在實現其具有阻變開關比高的前提下，簡化鈣鈦礦氧化物薄膜器件的制備工藝，便于大規模工業生產。

為達到上述目的，本申請提供了一種鈣鈦礦氧化物薄膜器件，包括：基底層、底電極層、PbZrO₃層、第一頂電極和第二頂電極；

所述底電極層設置在所述基底層的表面；

所述PbZrO₃層設置在所述底電極層背離所述基底層一側的表面；

所述第一頂電極設置在所述PbZrO₃層背離所述底電極層一側的表面；

所述第二頂電極設置在所述底電極層背離所述基底層一側的表面。

優選地，所述底電極層材質選自LaNiO₃、SrRuO₃、La0.7Sr_0.3MnO₃、摻氟氧化錫、SmNiO₃或(La,Sr)CoO₃。

優選地，所述基底層材質選自石英玻璃、硅片、云母或鉑金。

優選地，所述第一頂電極和所述第二頂電極的材質為同一材質，所述第一頂電極和所述第二頂電極的材質選自Au、Pt、Al、Ag、W、Ti或TiN中的一種。

本申請還提供了一種鈣鈦礦氧化物薄膜器件的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、按照溶膠凝膠法、磁控濺射法或脈沖激光沉積法，將底電極層材質設置在基底層的表面；