[发明专利]一种阻变存储器及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种阻变存储器及其制备方法和应用。本发明公开了一种阻变存储器，包括：衬底、底电极、第一顶电极、第二顶电极和双钙钛矿氧化物薄膜；底电极设置在衬底的表面；双钙钛矿氧化物薄膜和第一顶电极均设置在底电极背离衬底的一侧；第二顶电极设置在双钙钛矿氧化物薄膜背离底电极的一侧；双钙钛矿氧化物薄膜选自Bi₂NiMnO₆、Bi₂Ni_0.5Mn_1.5O₆或Bi₂Ni_0.1Mn_1.9O₆薄膜。相比于现有的阻变存储器，将双钙钛矿氧化物薄膜作为介质层的阻变存储器在不同的退火温度下，可以在高阻态和低阻态之间相互转化，HRS/LRS值可以达到200，展现出了优良的阻变特性，使得阻变存储器具备良好的稳定性，解决现有的阻变存储器阻变效应差，阻变存储器容易损坏的技术问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种阻变存储器及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，在智能手机、平板电脑等消费电子产品的逐步普及和基于互联网技术智能产品的不断发展推动下，市场对大容量、高密度、低功耗和低成本的非易失性存储器的需要量越来越大。为适应这一要求，半导体制造技术再摩尔定律的指导下不断改进。然而，在半导体工艺不断向前推进过程中，以基于电荷存储机制的浮栅结构非易失性存储器遇到严重技术瓶颈。

学术界和工业界对下一代非挥发性存储器技术展开了深入的研究，一些新型的存储器技术如铁电存储器(FRAM)、磁存储器(MRAM)、相变存储器(PRAM)和阻变存储器(RRAM)得到了人们广泛的关注。其中阻变存储器由于具有器件结构简单、制备工艺简单且与现今CMOS工艺兼容。操作电压低。擦写速度快，多值存储和极佳的存储缩小功能等突出优点而被认为是下一代非挥发性存储器的最有力的竞争者之一。

阻变存储器(RRAM)是一种以半导体材料电阻在外加电场作用下，在高组态和低组态只见实现可逆转换为基础的非易失性存储器。作为阻变式存储器芯片的一个重要电子元件，阻变存储器的电阻会随着外加电压的高低而改变。相比其他非易失性存储器，RRAM是高速存储器。

但现有的阻变存储器的不具备明显的高低阻态，且高低阻态之比仅为1左右，阻变效应差，使得阻变存储器容易损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种阻变存储器及其制备方法和应用，解决了现有的阻变存储器的不具备明显的高低阻态，阻变效应差，阻变存储器容易损坏的技术问题。

其具体技术方案如下：

本发明提供了一种阻变存储器，包括：衬底、底电极、第一顶电极、第二顶电极和双钙钛矿氧化物薄膜；

所述底电极设置在所述衬底的表面；

所述双钙钛矿氧化物薄膜和所述第一顶电极均设置在所述底电极背离所述衬底的一侧；

所述第二顶电极设置在所述双钙钛矿氧化物薄膜背离所述底电极的一侧；

所述双钙钛矿氧化物薄膜选自Bi₂NiMnO₆薄膜、Bi₂Ni_0.5Mn_1.5O₆薄膜、Bi₂Ni_0.8Mn_1.2O₆薄膜或Bi₂Ni_0.1Mn_1.9O₆薄膜。

优选地，所述双钙钛矿氧化物薄膜为Bi₂NiMnO₆薄膜。

优选地，所述衬底选自导电玻璃、石英玻璃、硅片或云母，更优选为导电玻璃。