[发明专利]一种基于磷化铟阻变材料的阻变存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于磷化铟阻变材料的阻变存储器，其特征在于：所述基于磷化铟阻变材料的阻变存储器包括底电极、阻变材料和顶电极，所述底电极为铂电极层，阻变材料为磷化铟阻变材料，顶电极为银电极层，所述磷化铟由磷化铟单晶片经脉冲激光技术得到磷化铟薄膜，所述磷化铟单晶片中掺杂S和Fe。

2.一种基于磷化铟阻变材料的阻变存储器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)以表面沉积铂金属的绝缘无机材料作为基片，采用脉冲激光技术，在基片表面沉积磷化铟薄膜，形成磷化铟阻变材料；

(2)在步骤(1)制备的磷化铟阻变材料的表面覆盖硬掩膜版，采用磁控溅射技术，沉积银电极层，去除掩膜版，得到基于磷化铟阻变材料的阻变存储器。

3.根据权利要求2所述的一种基于磷化铟阻变材料的阻变存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，沉积磷化铟薄膜的制备方法为：

(a).将单晶磷化铟片作为靶材装入耐冲激光设备腔体内；

(b).将表面沉积有电极的绝缘无机材料基片装入脉冲激光设备腔体内；

(c).将脉冲激光设备腔体内抽真空，真空度为5×10^-8Pa；

(d).将绝缘无机材料基片加热至350-450℃；

(e).利用脉冲激光沉积的方法在基片上沉积厚度为10-500nm的磷化铟层；

(f).在真空条件下进行快速热退火处理，最后得到磷化铟薄膜。

4.根据权利要求3所述的一种基于磷化铟阻变材料的阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述沉积磷化铟薄膜的制备方法中步骤(b)中电极为铂电极。

5.根据权利要求3所述的一种基于磷化铟阻变材料的阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述沉积磷化铟薄膜的制备方法中步骤(e)中脉冲激光沉积的工艺参数为：靶材与基片的间距为6-8cm，激光的工作频率为1-5Hz，能力密度为1-3J/cm²。

6.根据权利要求3所述的一种基于磷化铟阻变材料的阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述沉积磷化铟薄膜的制备方法中步骤(f)中快速热退火的工艺参数为：退火温度为600-800℃，退火时间为5-120s。

7.根据权利要求2所述的一种基于磷化铟阻变材料的阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，硬掩膜版的厚度为100nm。

8.根据权利要求2至7所述的任一一种基于磷化铟阻变材料的阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述单晶磷化铟片中掺杂S和Fe。

9.根据权利要求2至8所述的任一一种基于磷化铟阻变材料的阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述单晶磷化铟片的制备方法为：以高纯铟和高纯红磷作为主要原料，以硫化铟和磷化铁作为掺杂剂，以氧化硼作为液封剂，采用磷注入快速合成技术得到富磷磷化铟熔体，再引入籽晶进行晶体生长，在氩气氛围下，以10-15mm/h的速度拉晶得到直径为50-75mm的单晶磷化铟片。

10.根据权利要求9所述的一种基于磷化铟阻变材料的阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述高纯铟的纯度为6N，所述高纯红磷的纯度为6N，所述氧化硼的含水量在500-2000ppm。