[发明专利]一种铈掺杂二氧化钛忆阻器薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种铈掺杂二氧化钛忆阻器薄膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，制备铈金属氧化物溶胶；步骤2，制备二氧化钛溶胶；步骤3，将步骤1制备的铈金属氧化物溶胶和二氧化钛溶胶混合，待搅拌均匀后进行陈化得到铈掺杂二氧化钛溶胶，其中钛离子与铈离子的摩尔比为(200‑2000)：1；步骤4，采用浸渍‑提拉法，以铈掺杂二氧化钛溶胶为原料在室温下使用提拉机在Pt铂金电极基板上进行铈掺杂二氧化钛凝胶薄膜的提拉，铈掺杂二氧化钛凝胶薄膜在室温下干燥后，再进行热处理得到铈掺杂氧化钛薄膜。该铈掺杂二氧化钛忆阻器薄膜的制备方法具有制备成本低、工艺简单、容易控制等优点。

技术领域

本发明属于微电子材料阻变存储器薄膜制备技术领域，特别是涉及一种铈掺杂二氧化钛忆阻器薄膜的制备方法。

背景技术

作为下一代非易失性存储器，忆阻器薄膜材料由于结构简单、兼容性好、读写速度快、耐久性高、能耗低和成本低等优势正在被广泛研究。对于忆阻器薄膜器件来说，氧空位在氧化物中的迁移机制，为氧化物忆阻器薄膜的阻变机理研究提供新的思路，通过精确的引入杂质，可以调控氧空位的产生，进而提高忆阻器的性能，降低工作电压。而利用溶胶凝胶法可以实现分子水平的掺杂，以此为基础进行研究就能够不断提高开关比，提升忆阻器薄膜器件性能。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种铈掺杂二氧化钛忆阻器薄膜的制备方法，用以提升忆阻器薄膜器件性能。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种铈掺杂二氧化钛忆阻器薄膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，制备铈金属氧化物溶胶；

步骤2，制备二氧化钛溶胶；

步骤3，将步骤1制备的铈金属氧化物溶胶和二氧化钛溶胶混合，待搅拌均匀后进行陈化得到铈掺杂二氧化钛溶胶，其中钛离子与铈离子的摩尔比为(200-2000)：1；

步骤4，采用浸渍-提拉法，以铈掺杂二氧化钛溶胶为原料在室温下使用提拉机在Pt铂金电极基板上进行铈掺杂二氧化钛凝胶薄膜的提拉，铈掺杂二氧化钛凝胶薄膜在室温下干燥后，再进行热处理得到铈掺杂氧化钛薄膜。

本发明的技术方案，还具有以下特点，

在所述步骤1中，制备铈金属氧化物溶胶具体为：以乙醇为溶剂，以硝酸铈为前驱体，两者混合后于室温下搅拌6h～8h并陈化24h，配制得到摩尔比为0.04mol/l的氧化铈稀溶胶。

在所述步骤2中，制备氧化钛溶胶具体为：以乙醇为溶剂，以钛酸丁酯作为前驱体，钛酸丁酯和乙醇按1:10的摩尔比混合后，采用硝酸调节PH值为2～3，于室温下搅拌6h～8h后陈化24h得到二氧化钛溶胶。

在所述步骤3中，搅拌的时间为8h，陈化时间为24h。

在所述步骤3中，热处理在氩气或空气或氧气气氛下进行。

本发明的有益效果是：本发明的一种铈掺杂二氧化钛忆阻器薄膜的制备方法具有制备成本低、工艺简单、容易控制等优点，不仅提高了铈掺杂氧化钛忆阻器薄膜的制备效率，而且制备得到的铈掺杂氧化钛忆阻器薄膜还具有良好的电阻反转特性。

附图说明

图1是采用原子力显微镜(AFM)分别对实施例1制备得到的铈掺杂二氧化钛忆阻器薄膜进行微观形貌的观察图；

图2是采用原子力显微镜(AFM)分别对实施例2制备得到的铈掺杂二氧化钛忆阻器薄膜进行微观形貌的观察图；

图3是采用原子力显微镜(AFM)分别对实施例3制备得到的铈掺杂二氧化钛忆阻器薄膜进行微观形貌的观察图；

图4是采用原子力显微镜(AFM)分别对实施例4制备得到的铈掺杂二氧化钛忆阻器薄膜进行微观形貌的观察图；