[發(fā)明專利]一種基于相變原理的憶阻器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110436345.1
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113206193B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 徐明;王俊欽;繆向水
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H10N70/20
• 分類號: H10N70/20
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 祝丹晴

1.一種基于相變原理的憶阻器，其特征在于，包括：由下至上的基底、底電極、第一限制層、介質層、第二限制層以及頂電極；

所述第一限制層和所述第二限制層的材料均包括二維原子晶體材料；所述介質層的材料包括相變材料；所述介質層的厚度小于或等于10nm；所述第二限制層和所述第一限制層分別完全覆蓋介質層的上下兩側；所述第一限制層和所述第二限制層用于在所述介質層的垂直方向上施加應力，從而為所述介質層引入納米級限制，進而將所述介質層的相變范圍限制在納米級別。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于相變原理的憶阻器，其特征在于，所述相變材料為硫系相變材料。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于相變原理的憶阻器，其特征在于，所述二維原子晶體材料為三氧化鉬。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于相變原理的憶阻器，其特征在于，所述基底的材料為：硅基氧化物、氮化物、鋁基氧化物和氮化物中的一種或多種。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于相變原理的憶阻器，其特征在于，所述基底材料為柔性材料。

6.根據(jù)權利要求1所述的基于相變原理的憶阻器，其特征在于，所述底電極和所述頂電極的材料均為：金屬材料或柔性導電材料。

7.根據(jù)權利要求1-6任意一項所述的基于相變原理的憶阻器，其特征在于，所述基于相變原理的憶阻器還包括：位于頂電極之上的保護層，用于隔絕空氣和水汽；

所述保護層的材料為：氮化硅、氮化硼、聚甲基丙烯酸甲酯、氧化硅和氧化鋁中的一種或多種。

8.權利要求1-6任意一項所述基于相變原理的憶阻器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、在基底上制備底電極；

S2、制備二維原子晶體材料，并將二維原子晶體材料轉移至所述底電極上，形成第一限制層；

S3、在所述第一限制層上制備相變材料，形成介質層；

S4、制備二維原子晶體材料，并將二維原子晶體材料轉移至所述介質層上，形成第二限制層；

S5、在所述第二限制層上制備頂電極；

其中，所述介質層的厚度小于或等于10nm；所述第二限制層和所述第一限制層分別完全覆蓋介質層的上下兩側；所述第一限制層和所述第二限制層用于對所述介質層的相變范圍進行限制。

9.根據(jù)權利要求8所述的基于相變原理的憶阻器的制備方法，其特征在于，還包括在所述步驟S5之后執(zhí)行的步驟S6；所述步驟S6包括：采用化學氣相沉積、旋涂、原子層沉積或機械剝離法在所述頂電極上覆蓋保護層，以隔絕空氣和水汽。