[发明专利]一种银纳米颗粒修饰的电子突触器件

权利要求书

1.一种银纳米颗粒修饰的电子突触器件，其特征在于：所述电子突触器件包括底电极（01）；所述底电极包括衬底；所述底电极上覆有内嵌Ag纳米颗粒（04）的膜状氧化物介质层（02）；所述膜状氧化物介质层上设有顶电极（03）；所述底电极、顶电极均与膜状氧化物介质层电接触连接。

2.根据权利要求1所述的一种银纳米颗粒修饰的电子突触器件，其特征在于：所述Ag纳米颗粒表面被膜状氧化物介质层完全包覆。

3.根据权利要求2所述的一种银纳米颗粒修饰的电子突触器件，其特征在于：所述Ag纳米颗粒的平均直径≤20nm，高度为2nm-5nm。

4.根据权利要求2所述的一种银纳米颗粒修饰的电子突触器件，其特征在于：所述顶电极的材质为金属、金属合金、导电金属化合物或半导体；所述膜状氧化物介质层的材质为氧化物；所述底电极的材质包括重掺硅、金属合金、导电金属化合物或半导体。

5.根据权利要求2所述的一种银纳米颗粒修饰的电子突触器件，其特征在于：所述金属为Al、Ti、Ta、Cu、Pt、Au、W、Ni或Ag；所述金属合金为Pt/Ti、Ti/Ta、Cu/Ti、Cu/Au、Cu/Al、Ti/W或Al/Zr；所述金属导电化合物为TiN、TiW、TaN、WSi、AZO、ITO或FTO；所述氧化物为Ta_2-xO_5-y，0.01≤x≤1.99，0.01≤y≤4.99；所述衬底为P型重掺硅衬底或N型重掺硅衬底。

6.根据权利要求4所述的一种银纳米颗粒修饰的电子突触器件，其特征在于：所述电子突触器件的制备方法包括以下步骤；

步骤A1、在所述重掺硅衬底上方通过磁控溅射、ALD或蒸发法制作氧化物介质层并与重掺硅衬底形成良好电接触；

步骤A2、使用磁控溅射、CVD、PECVD、MOCVD或蒸发法在所述氧化物介质层上制备所需厚度的Ag膜或者岛状分布的Ag区域；

步骤A3、对所述Ag膜或岛状Ag区域的氧化物介质层进行退火，使金属分布状态由膜态或者岛状状态变为粒径不等的纳米颗粒；

步骤A4、重复A1步骤，在所述有Ag纳米颗粒的氧化物介质层上再制备一层与A1步骤中相同材质的氧化物介质层，并完成对Ag纳米颗粒的完全覆盖，从而完成氧化物介质层中金属纳米颗粒的嵌入结构；

步骤A5、在步骤A4所述的嵌有金属纳米颗粒的氧化物介质的顶部，通过光刻曝光及磁控溅射、PECVD、MOCVD、ALD、MBE、PLD或蒸发的方法制作顶电极，该电极与所述氧化物介质形成良好电接触。

7.根据权利要求2所述的一种银纳米颗粒修饰的电子突触器件，其特征在于：所述电子突触器件为三明治结构的忆阻器。

8.根据权利要求7所述的一种银纳米颗粒修饰的电子突触器件，其特征在于：所述膜状氧化物介质层内的Ag纳米颗粒通过增强忆阻器的电阻调节线性度来减少忆阻器转换过程的权重遗失。