[发明专利]NiO/Nb:SrTiO3光电双控多级阻变存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于NiO/Nb:SrTiO₃ P-N结的光电双控阻变存储器，其特征是所述阻变存储器能够在光触发或光电同时触发下实现阻态的变化，所述光电双控阻变存储器由以下步骤制备，

步骤1：NiO/Nb:SrTiO₃结的制备：在Nb:SrTiO₃基底上外延生长P型NiO单晶层，P型NiO层的外延生长通过脉冲激光沉积方法制备；先用固相沉积法制备NiO陶瓷靶材，然后将NiO靶材和Nb:SrTiO₃基底放入沉积腔体，样品与靶材距离为50 mm，沉积过程中要抽真空至10^-4 Pa，调节氧压为10^-3 Pa，温度400℃，激光能量为300 mJ，频率为3 Hz，激光波长为248 nm，激光在NiO靶材上的入射角度为45度，NiO层的厚度为50~100 nm，NiO/Nb:SrTiO₃结为P-N结接触，

步骤2：In上电极制备，磁控溅射法制备In上电极时，在P型NiO单晶层上利用掩膜板通过磁控溅射工艺制备In金属层，在室温下利用掩膜板沉积50 nm的厚度，其中In金属层与NiO层为欧姆接触，

步骤3：In下电极制备，利用电焊工艺，在Nb:SrTiO₃基底背面焊接In金属而成，In金属与Nb:SrTiO₃基底为欧姆接触，焊接温度介于250~300℃之间；

光触发或光电同时触发的触发光源为325 nm的He-Ge激光器。

2.根据权利要求1所述的基于NiO/Nb:SrTiO₃ P-N结的光电双控阻变存储器，其特征是上述阻变存储器能够在光触发或光电同时触发下实现多个不同阻态的变化，实现多级存储。

3.根据权利要求1所述的基于NiO/Nb:SrTiO₃ P-N结的光电双控阻变存储器，其特征是在暗态和光照下，阻变存储器的高、低阻态随触发电压变化而变化，光电流随着电阻的减小而增大，在开关光源时，能瞬时实现光电流和暗电流的转换。

4.根据权利要求2所述的基于NiO/Nb:SrTiO₃ P-N结的光电双控阻变存储器，所述的光电双控阻变存储器的NiO层接电源的正极，Nb:SrTiO₃基底接电源的负极，在暗态和光照下的用2 V~5 V触发，能触发实现多级存储，且暗态和光照下的开关比分别最高达10⁵和10³。

5.根据权利要求2所述的基于NiO/Nb:SrTiO₃ P-N结的光电双控阻变存储器，在暗态和光照下，高、低阻态随触发电压变化而变化，用–5 V，–4.5 V，–4 V和–3 V触发后, 能够得到四种稳定的阻态，分别为7.98 MΩ，1.37 MΩ，0.88 MΩ 和0.29 MΩ。

6.权利要求1所述的基于NiO/Nb:SrTiO₃ P-N结的光电双控阻变存储器，当所述阻变存储器处于高阻态时，通过改变光照条件改变存储器的阻值，使其在光照和暗态下处于不同的阻态。