[发明专利]一种透明柔性氧化物铁电存储器

说明书

本发明公开了一种透明柔性氧化物铁电存储器。该透明柔性铁电存储器由依次连接的云母基片、掺杂ZnO透明电极、氧化物铁电薄膜和ITO透明电极组成。本发明的铁电存储器，以层状钙钛矿氧化物铁电薄膜作为铁电功能层；其透光性好，波长超过400nm的可见光的透光率在80%以上；且柔性耐弯折，弯曲半径为1.4mm时，饱和极化强度和剩余极化强度接近于平整状态时的数值；耐高温性能优异，经450℃退火后，饱和极化强度和剩余极化强度无明显变化，在透明柔性铁电存储器中具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于非易失性铁电存储器领域，具体涉及一种透明柔性氧化物铁电存储器。

背景技术

随着电子器件尺寸的不断缩小，集成度不断提高，传统的闪存已越来越不能满足人们的需求，于是出现了一些新型的存储器，如铁电存储器、阻变存储器、磁存储器和相变存储器等。铁电存储器由于具有非挥发性、低功耗、高读写次数、高存取速度、高密度存储、抗辐射、与集成电路(IC)工艺兼容等突出优点，而被公认为是下一代最具潜力的存储器之一。

近年来，柔性器件和可穿戴电子产品逐渐受到市场的青睐，因而，越来越多的人投身于柔性可穿戴微型器件的研究，如美国伊利诺伊大学Canan Dagdeviren、John A.Rogers等人的文献：Conformal piezoelectric systems for clinical andexperimentalcharacterization of soft tissue biomechanics[J].Nature materials,2015,14(7):728-736，报道了先在硬性衬底上制备20nm-Ti/300nm-Pt/500nm-Pb(Zr,Ti)O₃/10nm-Cr/200nm-Au，再将铁电膜从硬性衬底上剥离出来，最后通过聚亚胺PI(Polyimide)封装，获得了柔性可弯曲的压电传感器。

当前，有机铁电薄膜如PVDF和P(VDF-TrFE)由于具有柔性、自发极化强度高、极化稳定性强、极化翻转时间短等优点，在制备全透明或柔性铁电存储器领域受到了广泛关注，但其与衬底结合较差、读取速度慢、易极化疲劳且不耐高温，这些缺点严重限制了其在透明柔性铁电存储器中的应用。

因此，既要兼顾有机铁电薄膜透明柔性耐弯折的特点，又要满足读取速度快、耐高温等特点，是当前透明柔性铁电存储器急需解决的问题。

发明内容

鉴于目前柔性电子器件存在的上述不足，本发明的目的是提供一种透明柔性氧化物铁电存储器，该存储器以层状钙钛矿氧化物铁电薄膜作为铁电功能层，并且具有透光率好、柔性耐弯折、耐高温等优点，易于满足透明柔性铁电存储器的要求。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种透明柔性氧化物铁电存储器，由依次连接的云母基片、掺杂ZnO透明电极、氧化物铁电薄膜和ITO透明电极组成。

优选的，云母基片为0.1μm～10μm厚的氟晶云母(AlF₂O₁₀Si₃₃Mg)。

优选的，掺杂ZnO透明电极为2wt％Al₂O₃掺杂的ZnO薄膜和5wt％Ga₂O₅掺杂的ZnO薄膜中的一种。

优选的，氧化物铁电薄膜为Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂、Bi_3.15Nd_0.85Ti₃O₁₂或SrBi₂Ta₂O₉三种薄膜中的一种。