[发明专利]一种片上微型电子源及其制造方法

权利要求书

1.一种片上微型电子源，其特征在于，包括：

导热层；

位于所述导热层上面的绝缘层，所述绝缘层由阻变材料制成，所述绝缘层中设置有至少一个通孔；

以及，位于所述绝缘层上面的至少一个电极对，所述电极对中的至少一个电极通过所述通孔与所述导热层接触连接；

其中，所述电极对的两电极之间存在间隙；

所述间隙下面的绝缘层区域内形成有遂穿结。

2.根据权利要求1所述的片上微型电子源，其特征在于，所述间隙的宽度小于或者等于10微米。

3.根据权利要求1或2所述的片上微型电子源，其特征在于，所述片上微型电子源还包括：

引出电极，所述引出电极包括引出电极层和位于所述引出电极层一侧的绝缘支撑结构；所述引出电极层上设置有至少一个孔洞；

所述绝缘支撑结构位于所述电极对和所述引出电极层之间，以使所述引出电极层悬于所述电极对的上方。

4.根据权利要求1-3任一项所述的片上微型电子源，其特征在于，所述片上微型电子源还包括：

位于所述导热层下方的热沉，所述导热层与所述热沉贴合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的片上微型电子源，其特征在于，所述绝缘层选自下列材料中的一种或多种：氧化硅、氧化钽、氧化铪、氧化钨、氧化锌、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化铝、氧化镍、氧化锗、金刚石和无定形碳。

6.根据权利要求1-5任一项所述的片上微型电子源，其特征在于，所述电极对中的电极材料选自下列材料中的一种或多种：金属、石墨烯和碳纳米管。

7.根据权利要求1-6任一项所述的片上微型电子源，其特征在于，所述导热层选自下列材料中的一种或多种：金属、金刚石、重掺杂半导体。

8.根据权利要求1-7任一项所述的片上微型电子源，其特征在于，所述导热层为衬底或为设置于所述衬底上方的材料层。

9.一种片上微型电子源的制造方法，其特征在于，包括：

提供导热层；

在所述导热层上形成由阻变材料制成的绝缘层，所述绝缘层上设置有至少一个通孔；

形成覆盖部分所述绝缘层表面的至少一个电极对；所述电极对中的两电极之间存在间隙，所述电极对中的至少一个电极通过所述通孔与所述导热层接触连接；

控制所述间隙下方的绝缘层被软击穿并呈现阻变特性，以在所述间隙下方的绝缘层区域内形成遂穿结。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

制备引出电极，所述引出电极包括引出电极层和位于所述引出电极层一侧的绝缘支撑结构；所述引出电极层上设置有至少一个孔洞；

所述控制所述间隙下方的绝缘层被软击穿并呈现阻变特性，以在所述间隙下方的绝缘层区域内形成遂穿结之前或之后，还包括：

连接所述绝缘支撑结构和所述电极对，和/或，连接所述绝缘支撑结构和所述绝缘层，以使所述引出电极层悬于所述电极对的上方。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述导热层的下方形成热沉，所述热沉与所述导热层接触。