[发明专利]一种基于氧化镍薄膜的双极电阻开关存储器及制备方法

权利要求书

1.一种基于氧化镍薄膜的双极电阻开关存储器，包括衬底、阻变介质层及电极；其特征在于，所述衬底(1)为Pt/TiO_x/SiO2/Si衬底，其由上至下次序为Pt、TiO_x、SiO₂和Si，衬底(1)上面设置有NiO阻变介质层即NiO薄膜(2)，NiO薄膜(2)上面设置有Au电极(3)。

2.权利要求1的一种基于氧化镍薄膜的双极电阻开关存储器的制备方法，具有如下步骤：

(1)清洗衬底

将Pt/TiO_x/SiO2/Si衬底放入有机溶剂中超声清洗，用去离子水冲洗后在氮气流中进行干燥；

(2)制备NiO薄膜，即NiO阻变介质层

(a)采用固态反应法制备NiO靶材，靶材烧结温度为1100～1300℃；

(b)将步骤(1)干燥后的衬底放入磁控溅射样品台上，将NiO靶材装置在相应的射频溅射靶上，再将磁控溅射系统的本底真空抽至5.0×10^-5Torr；

(c)以高纯Ar和O₂作为溅射气体，O₂：Ar为1:5～1:14，溅射气压为12mTorr，溅射功率为100W～250W，进行溅射沉积得到NiO薄膜；

(d)将步骤(c)得到的NiO薄膜置于管式炉中退火，得到结晶良好的NiO薄膜；

(3)制备Au电极

将步骤(2)(d)退火后的NiO薄膜放置于热蒸镀样品台上，将无包覆Au线放置于相应蒸发舟中，再将热蒸镀设备的本底真空抽至9.0mTorr，开启蒸发舟开关加热Au线，得到Au电极薄膜，即Au电极，亦称顶电极，制得基于氧化镍薄膜的双极电阻开关存储器。

3.根据权利要求2所述的一种基于氧化镍薄膜的双极电阻开关存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)(c)的NiO薄膜厚度为200～800nm。

4.根据权利要求2所述的一种基于氧化镍薄膜的双极电阻开关存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的Au电极薄膜厚度为50～100nm。

5.根据权利要求2所述的一种基于氧化镍薄膜的双极电阻开关存储器的制备方法，其特征在于，所述衬底的Pt层厚度为30～100nm。

6.根据权利要求2所述的一种基于氧化镍薄膜的双极电阻开关存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的有机溶剂为丙酮和/或者酒精。

7.根据权利要求2所述的一种基于氧化镍薄膜的双极电阻开关存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)(a)的NiO靶材的纯度大于99.99％。

8.根据权利要求2所述的一种基于氧化镍薄膜的双极电阻开关存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)(c)的氩气和氧气的纯度均为99.99％。

9.根据权利要求2所述的一种基于氧化镍薄膜的双极电阻开关存储器的制备方法，其特征在于，所述步骤(2(d)的退火温度为200～500℃，保温时间为10～30min。