[發明專利]一種基于氧化鉿轉變層的銀插層選通器件及其制造方法

有效

• 申請號: 202010037678.2
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111223986B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 馬國坤;劉能帆;王浩;陳傲
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: H10B63/00
• 分類號: H10B63/00;C23C14/08;C23C14/16;C23C14/35
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

1.一種基于氧化鉿轉變層的銀插層自限流選通器件，其特征在于：所述選通器件從下至上依次包括底電極層、轉變層、銀插層和頂電極層；其中：所述底電極材料為氮化鈦、鈦或鉑中的任一種，所述轉變層材料為氧化鉿薄膜，所述頂電極材料為金屬鎢、鈦或鉑中的任一種；所述底電極層的厚度為100～200nm；所述轉變層的厚度為200～250nm；所述銀插層的厚度為2～20nm；所述頂電極層的厚度為60～150nm；

所述底電極層、轉變層、銀插層和頂電極層的形狀為矩形，所述矩形的邊長為0.4μm～0.8μm。

2.根據權利要求1所述的基于氧化鉿轉變層的銀插層自限流選通器件，其特征在于：所述矩形為正方形。

3.權利要求1或2所述的基于氧化鉿轉變層的銀插層自限流選通器件的制備方法，其特征在于：所述方法具體包括如下步驟：

（1）對帶有底電極的襯底進行預處理；

（2）在磁控濺射設備上分別安裝氧化鉿靶、金屬銀、頂電極靶材，在設備的真空室中通入惰性氣體；

（3）制備轉變層：開啟磁控濺射電源，控制真空室內的系統壓力為2×10^-1～6×10^-1Pa、溫度為290～330K，功率為20～70W條件下，在底電極層上沉積氧化鉿轉變層，濺射時間為10～150min，沉積完畢后，關閉磁控濺射電源；

（4）制備銀插層：開啟磁控濺射電源，控制真空室內的系統壓力為2×10^-1～6×10^-1Pa、溫度為290～330K，功率為5～30W條件下，在步驟（3）所述氧化鉿層上沉積金屬銀插層，濺射時間為5～25min，沉積完畢后，關閉磁控濺射電源；

（5）制備頂電極層：開啟磁控濺射電源，控制真空室內的系統壓力為2×10^-1～6×10^-1Pa、溫度為290～330K，功率為30～60W的條件下，在步驟（4）所述銀插層表面沉積頂電極層，沉積時間為30～100min，沉積完畢后，關閉磁控濺射電源，冷卻至室溫，得到所述的基于氧化鉿轉變層的銀插層選通器件。

4.根據權利要求3所述的基于氧化鉿轉變層的銀插層自限流選通器件的制備方法，其特征在于：步驟（2）所述惰性氣體為體積百分比大于等于99.95%的氬氣。

5.根據權利要求3所述的基于氧化鉿轉變層的銀插層自限流選通器件的制備方法，其特征在于：步驟（3）中采用的磁控濺射為射頻磁控濺射，步驟（4）、步驟（5）中采用的磁控濺射為直流磁控濺射。