[发明专利]一种双层复合薄膜非挥发存储器件及其制备方法

权利要求书

1.一种非挥发存储器件，由基底层，底电极，顶电极，绝缘层，薄膜层所构成，其特征在于该器件中的薄膜层(4)为一个有机材料和无机材料双层复合结构，它是在有机染料酞菁铜薄膜上叠加一层无机硫化亚铜薄膜的复合结构，在硫化亚铜薄膜上部为顶电极(5)，酞菁铜薄膜通过绝缘层(3)上的微孔与底电极(2)相接触，底电极(2)置于基底层(1)上，并由顶电极(5)和底电极(2)分别接出引线(6)。

2.一种制备权利要求1所述非挥发存储器件的方法，其制备步骤如下：

(A)在基底(1)上采用磁控溅射法沉积一层底电极铂(2)，其厚度为100纳米至1微米；

(B)在底电极铂(2)上利用射频磁控溅射方法沉积一层绝缘层二氧化硅(3)，其厚度为30纳米至300纳米，溅射时使用二氧化硅陶瓷靶，以压强5-15Pa的氩气为溅射气体，衬底温度为80℃；

(C)在绝缘层(3)上利用聚焦离子束刻蚀法，或电子束刻蚀法，或光刻法加工出直径为50纳米-1微米的微孔，露出底电极铂(2)；

(D)采用甩胶法制备酞菁铜薄膜，其厚度为180-220纳米，用此膜将上述微孔填满，并与底电极(2)相接触；

(E)将经过以上步骤加工后的基片套上金属掩模板放入脉冲激光沉积腔内，利用脉冲激光沉积技术沉积无机Cu₂S薄膜(4)，其厚度为100-160纳米；

(F)原位换铜靶，继续溅射生长顶电极铜薄膜(5)，铜电极沉积后于200℃原位退火1小时；

(G)在顶电极铜(5)和底电极铂(2)上分别接出铜引线(6)。

3.根据权利要求1或2所述的存储器件，其特征在于所述的有机染料酞菁铜薄膜是采用甩胶法制备，是将酞菁铜溶于氯仿中，配成0.01-0.1mol/L的溶液，通过甩胶机旋转涂附在基片表面，然后把基片放入80℃烘箱烘干制成。

4.根据权利要求1或2所述的存储器件，其特征在于所述的无机材料硫化亚铜薄膜是采用激光脉冲法工艺制备，将硫化亚铜粉末压成块体密封在真空石英管里于500-700℃烧结70-84小时而制成靶材；然后将靶材放入激光脉冲溅射腔中，并将基片放入样品台，抽真空至5×10^-5Pa，衬底生长温度为100-300℃，激光能量密度为1.0J/cm²，波长为248nm，单脉冲能量230mJ，溅射频率5HZ；在180-220℃保温1-2小时，降至室温后取出。