[发明专利]一种新型铁电拓扑畴存储单元的制备方法

权利要求书

1.一种新型铁电拓扑畴存储单元的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用脉冲激光沉积法在(001)方向的STO单晶衬底上沉积一层BFO薄膜；

S2：采用热蒸镀法在BFO薄膜表面上沉积一层金镀层，制得铁电材料；

S3：存储单元的制备：采用导电原子力显微镜探针在S2所述的金镀层表面进行刮擦，刮去局部金镀层，露出BFO区域，将BFO区域外周的金接地作为金电极，BFO区域中心作为BFO电极，制得存储单元；

S4：存储单元的调控：通过向BFO电极施加点电压诱导BFO区域形成中心汇聚畴或中心发散畴。

2.根据权利要求1所述的新型铁电拓扑畴存储单元的制备方法，其特征在于，当存储单元为二维存储单元时，步骤S3具体为：采用导电原子力显微镜探针在S2所述的金镀层表面的若干个位置进行刮擦，刮去金镀层，露出若干个相互独立的BFO区域，将每一BFO区域外周的金相连并接地作为金电极，并将每一BFO区域的中心相连作为BFO电极，制得二维存储单元。

3.根据权利要求1所述的新型铁电拓扑畴存储单元的制备方法，其特征在于，当存储单元为三维存储单元时，步骤S3具体为：采用导电原子力显微镜探针在S2所述的金镀层表面的若干个位置进行刮擦，刮去金镀层，露出若干个相互独立的BFO区域，将每一BFO区域外周的金相连并接地作为金电极，并将每一BFO区域的中心相连作为BFO电极，制得二维存储单元；将多个二维存储单元进行层状叠加设置，并将二维存储单元间的BFO电极相连，制得三维存储单元。

4.根据权利要求1所述的新型铁电拓扑畴存储单元的制备方法，其特征在于，步骤S3中探针的参数设置为：针尖轨迹由中心螺旋向外，针尖运动速率为1μm-5μm/min，针尖的运动直径为50nm-300nm，针尖对样品表面施加的力为1μN-5μN。

5.根据权利要求1所述的新型铁电拓扑畴存储单元的制备方法，其特征在于，步骤S2所述的金镀层的厚度为10nm。

6.根据权利要求1所述的新型铁电拓扑畴存储单元的制备方法，其特征在于，步骤S2中，在蒸镀过程中，金的沉积速率为2埃每秒。

7.根据权利要求1所述的新型铁电拓扑畴存储单元的制备方法，其特征在于，步骤S1所述的BFO薄膜的厚度为30nm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的新型铁电拓扑畴存储单元的制备方法，其特征在于，步骤S1中，脉冲激光沉积法的制备参数为：能量为300mJ/cm³，脉冲频率为8Hz，温度为650℃，氧气压为10Pa。