[发明专利]一种OTS材料、选通管单元及其制作方法

权利要求书

1.一种OTS材料，其特征在于，所述OTS材料为包括Ge、Se及As三种元素的化合物，所述OTS材料的化学通式为Ge_xSe_yAs_100-x-y，其中，x、y为元素的原子百分比，且10<x<60、20<y<100-x、4<100-x-y<55。

2.根据权利要求1所述的OTS材料，其特征在于，在所述Ge_xSe_yAs_100-x-y中，30<100-x-y<55。

3.根据权利要求1所述的OTS材料，其特征在于，所述OTS材料在电信号操作下可以实现高阻态到低阻态的瞬时转变，且在撤去电信号操作时瞬时自发返回高阻态。

4.根据权利要求3所述的OTS材料，其特征在于，从高阻态到低阻态或从低阻态到高阻态的瞬时转变时间为0.01～1ns。

5.一种如权利要求1～4任一项所述的OTS材料的制作方法，其特征在于，通过离子注入法将As离子注入到Ge-Se薄膜中，制成化学通式为Ge_xSe_yAs_100-x-y的OTS材料，其中，x、y为元素的原子百分比，且10<x<60、20<y<100-x、4<100-x-y<55。

6.根据权利要求5所述的OTS材料的制作方法，其特征在于，所述离子注入的剂量为1×10¹²～1×10¹⁶ions/cm²。

7.根据权利要求5所述的OTS材料的制作方法，其特征在于，根据化学通式Ge_xSe_yAs_100-x-y中Ge与Se的不同配比，采用溅射法、蒸发法、化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法、低压化学气相沉积法、金属化合物气相沉积法、分子束外延法、原子气相沉积法或原子层沉积法制备Ge-Se薄膜。

8.一种利用如权利要求1～4任一项所述的OTS材料制作的选通管单元，其特征在于，所述选通管单元包括：

下电极层；

位于所述下电极层上表面的OTS材料层；

位于所述OTS材料层上表面的上电极层；以及

位于所述上电极层上表面的引出电极。

9.根据权利要求8所述的选通管单元，其特征在于，所述下电极层包括单金属材料W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu、Ni中的一种或多种，或单金属材料W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu、Ni的氮化物或氧化物中的一种；所述下电极层的直径为20～200nm，所述下电极层的高度为100～500nm。

10.根据权利要求8所述的选通管单元，其特征在于，所述OTS材料层的厚度为10～100nm。

11.根据权利要求8所述的选通管单元，其特征在于，所述上电极层包括单金属材料W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu、Ni中的一种或多种，或单金属材料W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu、Ni的氮化物或氧化物中的一种；所述上电极层的厚度为10～30nm。

12.根据权利要求8所述的选通管单元，其特征在于，所述引出电极包括单金属材料W、Pt、Au、Ti、Al、Ag、Cu、Ni中的一种或多种；所述引出电极的厚度为100～500nm。

13.一种如权利要求8～12任一项所述的选通管单元的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

S1：制作下电极层；

S2：在所述下电极层表面形成Ge-Se薄膜，然后通过离子注入法将As离子注入到Ge-Se薄膜中，制成化学通式为Ge_xSe_yAs_100-x-y的OTS材料层，其中，x、y为元素的原子百分比，且10<x<60、20<y<100-x、4<100-x-y<55；

S3：在所述OTS材料层表面形成上电极层；

S4：在所述上电极层表面制作引出电极。