[发明专利]碳纳米膜可逆电阻可切换元件及其形成方法

权利要求书

1.一种微电子结构，包括：

第一导体；

设置在所述第一导体上方的表面上的金属纳米粒子的不连续膜；

在所述表面和所述金属纳米粒子的不连续膜上面形成的碳纳米膜；以及

在所述碳纳米膜上方设置的第二导体。

2.根据权利要求1所述的微电子结构，其中所述碳纳米膜包括可逆电阻可切换元件。

3.根据权利要求1所述的微电子结构，还包括半导体结构。

4.根据权利要求1所述的微电子结构，其中在包含金属表面和电介质表面的表面上面形成所述金属纳米粒子的不连续膜，以及所述电介质表面包括比所述金属表面所包括的表面面积更大的表面面积。

5.根据权利要求4所述的微电子结构，其中所述电介质表面包括镶嵌沟槽或通孔。

6.根据权利要求1所述的微电子结构，还包括操控元件。

7.根据权利要求6所述的微电子结构，其中所述操控元件包括二极管。

8.根据权利要求6所述的微电子结构，还包括存储器单元。

9.根据权利要求8所述的微电子结构，其中所述存储器单元包括与可逆电阻可切换元件串联的所述操控元件，以及所述可逆电阻可切换元件包括所述碳纳米膜。

10.根据权利要求1所述的微电子结构，其中所述碳纳米膜包括石墨烯。

11.一种形成微电子结构的方法，所述方法包括：

形成第一导体；

在所述第一导体上方的表面上形成金属纳米粒子的不连续膜；

在所述表面和所述金属纳米粒子的不连续膜上面形成碳纳米膜；以及

在所述碳纳米膜上方形成第二导体。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述碳纳米膜包括可逆电阻可切换元件。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括形成半导体结构。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述表面包括金属表面和电介质表面，以及所述电介质表面包括比所述金属表面所包含的表面面积更大的表面面积。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括形成镶嵌沟槽或通孔，用覆盖所述碳纳米膜的介电材料填充所述沟槽或通孔；以及平坦化所述介电材料以暴露在所述沟槽或通孔中的所述碳纳米膜，其中所述镶嵌沟槽或通孔包含所述电介质表面。

16.根据权利要求11所述的方法，还包括形成操控元件。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述操控元件包括二极管。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括形成存储器单元。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述存储器单元包括与可逆电阻可切换元件串联的所述操控元件，以及所述可逆电阻可切换元件包括所述碳纳米膜。

20.根据权利要求11所述的方法，其中所述碳纳米膜包括石墨烯。

21.根据权利要求11所述的方法，其中形成所述金属纳米粒子的不连续膜包括烧结金属膜。

22.一种形成微电子结构的方法，所述方法包括：

调节沉积室；

将衬底装载到所述沉积室中，其中所述衬底包括所述衬底的表面上的金属纳米粒子的不连续膜；

在所述沉积室中退火所述衬底；以及

在退火所述衬底之后在所述表面和所述金属纳米粒子的不连续膜上面沉积碳纳米膜。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述调节沉积室包括：

将在所述室中的空气大气加热到大约650℃的温度；

对所述空气大气进行抽气直到达到大约30毫托的最终压力；

将乙炔和氢气引入到所述室中；

停止乙炔和氢气流入；

对所述乙炔和氢气进行抽气直到返回到大约30毫托的压力；以及

将氩引入到所述室中直到达到大气压力。

24.根据权利要求22所述的方法，其中退火所述衬底包括：达到大约30毫托的初始压力，然后送入氢气气体，同时在所述室中维持大约650℃的温度。