[发明专利]一种低激活电压阻变器件的制备方法

说明书

本发明涉及信息存储的技术领域，更具体地，涉及一种低激活电压阻变器件的制备方法。其主要步骤为：1)对导电衬底进行表面清洗和预处理后待用；2)随后，在导电衬底上生长并热处理后得到介质层S1；3)配制介质层S2的前驱体溶液A2，并加入腐蚀剂得到混合前驱体溶液A3；4)将混合前驱体溶液A3旋涂在介质层S1上并热处理得到复合介质层S2(1)/S1；5)在复合介质层S2(1)/S1上蒸镀顶电极，完成制备。本发明易于实现，可重复性好，成本低廉，在较低的温度和常压条件下下即可制备出具有低激活电压的阻变器件。该发明为新型半导体存储器件的设计和性能优化提供了新途径，并且在半导体材料的电学改性、定向调控方面具有重要前景。

技术领域

本发明涉及信息存储的技术领域，更具体地，涉及一种低激活电压阻变器件的制备方法。

背景技术

随着手机、平板电脑等一系列产品在我们的生活中越来越普及，便携式电子产品受到越来越多的关注，相应的市场也空前巨大。其中，存储器作为电子产品的核心部件对器件的性能有着十分重要的作用。然而，受限于晶体管集成技术，以及尺寸微小化的瓶颈，当前市场的主流产品闪存(Flash)已无法满足市场及半导体产业对存储器的需求。因此，近年来国内外广大科研人员针对下一代存储器开展了许多研究。

阻变存储器，因具有断电保持能力、快速读写、高存储密度、低功耗且结构简单易于制备等优势，被认为是下一代存储器的最有力的竞争者之一。但是，阻变存储器往往需要一个很高的激活电压，来刺激介质层使缺陷(如氧空位)在局部产生聚集，进而才能实现状态的切换。这一问题的存在严重制约了阻变存储器的应用。因此，想要有效降低激活电压甚至消除激活过程，就必须对阻变介质层中的缺陷形成能进行有效调控。研究中发现，缺陷形成能较低的介质层材料其阻变存储特性往往不理想，甚至不具备阻变特性。而存储特性较好的介质层材料，其缺陷形成能往往较高。

因此，如何调控阻变介质层中的缺陷形成能就成了关键。目前，阻变介质层的主要制备方法是溅射法。通过掺杂的靶材沉积，或是在电极与介质层之间形成过渡层来增加氧空位的含量，从而在一定程度上减小激活电压。但是介质层在制备时其成分的控制要求比较精确，对实验设备、工艺参数有很高的要求。此外，过渡层的化学计量比、厚度等条件需要严格控制，其对应的电极材料也有特殊的要求。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种低激活电压阻变器件的制备方法，提出一种控制难度小、成本低廉、对设备要求低、可行性高的方法来有效调控阻变介质层中的缺陷形成能，从而大幅降低阻变器件的激活电压，消除激活过程的不利影响。

本发明的技术方案是：一种低激活电压阻变器件的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)、对导电衬底进行表面清洗和预处理后待用；

步骤2)、随后，在导电衬底上生长并热处理后得到介质层S1；

步骤3)、配制介质层S2的前驱体溶液A2，并加入腐蚀剂得到混合前驱体溶液A3；

步骤4)、将混合前驱体溶液A3旋涂在介质层S1上并热处理得到复合介质层S2(1)/S1；

步骤5)、在复合介质层S2(1)/S1上蒸镀顶电极，完成制备。

进一步的，所述的步骤2)中所述介质层S1为ITO、IZO、In₂O₃、InO_x中的一种或几种。

所述的步骤2)中所述热处理的温度为100-300 ℃。

所述的步骤3)中所述介质层S2为Al₂O₃。

所述的步骤3)中所述前驱体溶液A2中，溶剂为H₂O₂。