[发明专利]一种忆阻器件的制备方法

说明书

本发明公开了一种忆阻器件的制备方法，其步骤包括：将干燥的红薯皮用粉碎机粉碎，过滤获取微米级的红薯皮粉末，备用；制备混合溶液：将体积百分比为50％～55％的红薯皮粉末与体积百分比为20％～25％的聚偏氟乙烯混合均匀，再加入体积百分比为20％～25％水充分搅拌，制成混合溶液；用掺杂氟的SnO2透明导电玻璃FTO做基片，基片的电阻是20，利用旋涂法将步骤三得到的混合溶液在基片导电的一面旋涂成薄膜作为器件的介电层；将制备好的带介电层的基片，在30℃的干燥箱里干燥12小时以上；将干燥之后的基片放入真空沉积设备，抽真空；通过直流溅射在介电层的表面沉积金属银(Ag)作为器件的上电极，工作气压为2pa，溅射电流为0.1A，溅射时间为10分钟，得到具有Ag/红薯皮/FTO结构的忆阻器件。

技术领域

本发明涉及半导体薄膜器件领域，具体涉及一种基于红薯皮为原材料的忆阻器件的制备方法。

背景技术

随着近年来电子设备技术的革命和对更高数据存储密度需求的日益增长，出现了各式各样的存储器件而目前使用的存储器可以分为两类，即易失性的随机存储器和非易失性存储器。前者主要产品有动态随机存取存储器和静态随机存储器，数据存储速度快，但当结束供电后，所存储的信息将会很快消失，因此易失性存储器存储的信息需要不断刷新。后者主要有ROM(只读存储器)、PROM(可编程存储器)、EEPROM(电可擦除存储器)、Flash(闪存)等，它们的存储速度相对较慢，但是具有断电后仍然能够继续保持存储数据的特性，已经广泛应用于许多小型电子设备中，其中Flash已经成为目前最为成熟的非易失性存储器。存储器的特征尺寸很难缩小，因此Flash存储器制造面临无法继续缩小尺寸的问题，使其应用受到了很大的限制，发展也进入了瓶颈期。由于目前的存储器容量有限，存储资源利用率低，单位成本高，延展性差，平均访问时间较长。因此，非易失性有机电阻记忆装置已引起广泛关注。非易失性存储器技术迅速发展起来，它是数据存储系统的重要组成部分。一般来说，这些有机电子设备具有结构简单，可折叠，低成本，低功耗，多态特性，三维堆积能力等优点。另一方面，天然的生物材料，通常是环保的，生物兼容的，生物可降解的，已经引起了对可移植、生物兼容、可穿戴和绿色电子设备应用的极大兴趣。

忆阻随机存储器(RRAM)是基于忆阻效应的一种存储器，简称忆阻器，与磁存储器结构类似，存储单元为导体/绝缘体/导体构成的三明治结构，但是介质层两侧不是磁性材料，而是导体材料或半导体材料。一般的情况下，导体为金属，因此忆阻随机存储器的结构为导体/绝缘体/导体型结构。通过施加一定的电压脉冲信号，使导体/绝缘体/导体结构中绝缘层的电阻可以在高阻态(HRS)和低阻态(LRS)之间进行可逆转换，从而实现对数据的写和读。另外，若使用有机材料制备忆阻随机存储器可以极大限度的降低的电子器件的成本，降低电子产品对环境的污染。有机阻变材料具有非常好的柔韧性，在未来的柔性电子器件中具有重要的发展潜力。具有尺寸微小，存取速度快功，率极低，长时间保存，非易失性等特点的有机材料制备的存储器，必将给未来的存储应用带来新的变化。比如有机材料的可移植，生物兼容性，以后可以运用在生物医学治疗医学中的一些疾病；对于发展人工智能(Artificial Intelligence)也是至关重要的。