[發(fā)明專利]一種基于復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的憶阻器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010551625.2
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111755600B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃安平;姬宇航;高勤;陳學(xué)良;耿雪麗
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;B82Y10/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種基于復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的憶阻器，其結(jié)構(gòu)由下至上依次包括底電極層、復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層、頂電極層；其特征在于：所述復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層的功能是作為阻變功能層，包括氧摻雜的氮化物納米線和納米線包覆層，氧摻雜的氮化物納米線底端與底電極層一側(cè)連接；納米線包覆層將納米線頂端和側(cè)面完全包覆，納米線包覆層與頂電極層連接；所述的納米線包覆層為層狀結(jié)構(gòu)材料，厚度為1～50納米；其中層狀結(jié)構(gòu)材料為硫化鉬(MoS₂)，硒化鉬(MoSe)，硒硫化鉬(MoSSe)，鈷酸鋰(LiCoO₃)，氮化硼(BN)中的一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的憶阻器，其特征在于：所述的氧摻雜的氮化物納米線長度為0.5～100微米，直徑為5～1000納米，其類型包括氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)、氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁銦(AlInN)中的一種；其中所屬的氧為以氧離子、氧分子或氧原子形式存在于納米線內(nèi)部的氧元素。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的憶阻器，其特征在于：所述的復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層包括垂直的納米線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層，傾斜的納米線構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層或彎曲的納米線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層中的一種，其中構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層的各個氧摻雜的氮化物納米線之間相互連接或相互分立。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的憶阻器，其特征在于：所述的頂電極層由各種金屬納米線構(gòu)成的納米線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，具體為銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、鉑(Pt)納米線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中的一種，其中納米線長度為5～100微米，直徑為10～200納米。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種基于復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的憶阻器，其特征在于：所述的頂電極層采用噴涂的制備方法，具體的方法為：利用金屬納米線配置好濃度為5～100mg/ml的溶液中，所述溶液包括水(H₂O)、乙醇(C₂H₆O)、異丙醇(C₃H₈O)；將配置好的溶液放入噴槍當(dāng)中，在長有復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的襯底上放上掩模版，利用噴槍噴涂配置好的溶液，噴射時間為1～120秒，噴射距離為5～50厘米；噴涂完成后放入烘箱，設(shè)置溫度為50～200攝氏度，烘干5～120分鐘；此時，由金屬納米線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的頂電極與復(fù)合納米線結(jié)構(gòu)層的頂端相互連接，具有接觸特性。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的憶阻器，其特征在于：所述的底電極層包括導(dǎo)體或半導(dǎo)體襯底，其中導(dǎo)體或半導(dǎo)體襯底類型包括：碳(C)、鎳(Ni)、銅(Cu)、硅(Si)、碳化硅(SiC)中的一種，厚度為300～1000微米。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的憶阻器，其特征在于：所述的納米線包覆層通過磁控濺射、原子層沉積、電子束沉積、電化學(xué)沉積、化學(xué)氣相沉積、等離子體增強化學(xué)氣相沉積中的一種制成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種基于復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的憶阻器，其特征在于：所述復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的氧摻雜的氮化物納米線在外電場作用下提供氧離子和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的支撐，并且各種摻雜的氮化物納米線的結(jié)構(gòu)和由其構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在外電場的作用下不發(fā)生變化。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的憶阻器，其特征在于：所述復(fù)合納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的納米線包覆層在外電場作用下接收和存儲氧離子，為氧離子提供遷移路徑；并且各種摻雜的氮化物納米線的結(jié)構(gòu)在外電場的作用下不發(fā)生變化。