[發明專利]一種基于MXene/鋇鐵氧體的鐵電憶阻器、陣列及其制備方法

有效

• 申請號: 202110430005.8
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113206192B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 陳星宇;張繆城;秦琦;倪康;陳子洋;韓翱澤;童祎
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/24;G11C13/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 韓春霞

1.一種基于MXene /鋇鐵氧體的鐵電憶阻器陣列，其特征在于，包括多個相互平行且設有間隙的第二電極層，所述第二電極層上設有阻變層，所述阻變層包括設于第二電極層上的介質層和設于介質層上的MXene，所述介質層為鋇鐵氧體，所述介質層上設有多個相互平行且設有間隙的第一電極層，所述第一電極層與第二電極層之間交叉布設。

2.根據權利要求1所述的基于MXene /鋇鐵氧體的鐵電憶阻器陣列，其特征在于，多個所述第一電極層與第二電極層之間垂直布設。

3.根據權利要求1所述的基于MXene /鋇鐵氧體的鐵電憶阻器陣列，其特征在于，所述介質層和第二電極層的形狀和尺寸保持一致。

4.根據權利要求1所述的基于MXene /鋇鐵氧體的鐵電憶阻器陣列，其特征在于，所述介質層的厚度為40 nm。

5.根據權利要求1所述的基于MXene /鋇鐵氧體的鐵電憶阻器陣列，其特征在于，所述第一電極層的厚度為100 nm，所述第二電極層的厚度為90 nm，所述第一電極層、第二電極層均選自鋁、鉬、鈮、銅、金、鈀、鉑、鉭、釕、氧化釕、銀、氮化鉭、氮化鈦、鎢、氮化鎢中的一種。

6.一種基于MXene /鋇鐵氧體的鐵電憶阻器，其特征在于，包括由上到下依次布設的第一電極層、第二電極層和填充于第一電極層和第二電極層之間的阻變層，所述阻變層包括設于第二電極層上介質層和設于介質層上的MXene，所述介質層為鋇鐵氧體。

7.一種基于MXene /鋇鐵氧體的鐵電憶阻器陣列的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

步驟S1、在烘干的襯底上設置第一掩模版，真空環境下，將第二電極層材料作為第一濺射源濺射沉積到襯底上表面，制得第二電極層；

步驟S2、取下第一掩模版，通過對準標記覆蓋第二掩膜版，將第一濺射源更換為含鋇鐵氧體的第二濺射源，將第二濺射源濺射到第二電極層上，制得設于第二電極層上的介質層；

步驟S3、取下第二掩模版，并取MXene和去離子水混合均勻，制得MXene懸濁液；

步驟S4、將MXene懸濁液的上層濁清液，涂至介質層上，制得含有MXene/ 鋇鐵氧體的阻變層；

步驟S5、在阻變層上方設置第三掩模版，選取第一電極層材料為第三濺射源，向阻變層濺射第一電極層材料，以制得第一電極層，從而獲得基于MXene /鋇鐵氧體的鐵電憶阻器陣列。

8.根據權利要求7所述的基于MXene /鋇鐵氧體的鐵電憶阻器陣列的制備方法，其特征在于，所述MXene懸濁液的濃度為10mg/mL。

9.根據權利要求7所述的MXene /鋇鐵氧體的鐵電憶阻器陣列的制備方法，其特征在于：采用鉑作為第一濺射源，濺射沉積得到第二電極層，所述第二電極層為鉑電極；采用銅作為第三濺射源，濺射沉積得到第一電極層，所述第一電極層為銅電極。

10.根據權利要求7所述的MXene /鋇鐵氧體的鐵電憶阻器陣列的制備方法，其特征在于：采用甩膠機將步驟4中MXene的懸濁液均勻地旋涂到介質層上，所述甩膠機旋涂時間為2min，甩膠機的轉速為1500r/min。