[发明专利]一种基于二维过渡金属材料的忆阻器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于二维过渡金属材料的忆阻器，其特征在于：包括由下至上按序依次层叠设置的硅衬底（1）、底电极层（2）以及顶电极层（4），在所述底电极层（2）与所述顶电极层（4）二者之间设置有阻变层（3）且二者通过所述阻变层（3）实现分隔；所述阻变层（3）的材质为碳化钒。

2.根据权利要求1所述的基于二维过渡金属材料的忆阻器，其特征在于：所述硅衬底（1）的尺寸为1.5英寸~2英寸、厚度为300μm~400μm。

3.根据权利要求1所述的基于二维过渡金属材料的忆阻器，其特征在于：所述底电极层（2）的材质为钨、厚度为70nm~100nm。

4.根据权利要求1所述的基于二维过渡金属材料的忆阻器，其特征在于：所述顶电极层（4）为形成于所述阻变层（3）上方的多块正方形区域，每块所述正方形区域间相互隔开，所述顶电极层（4）的材质为银、整体厚度为80nm~120nm。

5.一种忆阻器的制备方法，用于制备如权利要求1~4任一所述的基于二维过渡金属材料的忆阻器，其特征在于，包括如下步骤：

S1、取一块硅衬底（1），在所述硅衬底（1）上进行镀膜加工，在所述硅衬底（1）上形成一层厚度为70nm~100nm的底电极层（2）；

S2、配制0.5ml~1ml的阻变层溶液，将配制好的所述阻变层溶液超声振动1.5h~2.5h，使所述阻变层溶液混合均匀，随后将所述阻变层溶液均匀地滴涂在所述底电极层（2）上，再将滴涂后的器件整体放置于烘干机内，60℃~80℃环境下烘烤30min~50min，在所述底电极层（2）上形成一层阻变层（3）；

S3、将掩模板贴覆于所述阻变层（3）上，再将器件整体放入磁控溅射腔体内进行镀膜加工，在所述阻变层（3）上形成一层整体厚度为80nm~120nm的顶电极层（4）。

6.根据权利要求5所述的忆阻器的制备方法，其特征在于：S2中所述阻变层溶液由碳化钒与去离子水混合配制而成，所述碳化钒与所述去离子水二者的质量比为2：25。

7.根据权利要求6所述的忆阻器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、取一块经过紫外光照射、尺寸为2英寸、厚度为350μm的硅衬底（1），利用物理气相沉积法在所述硅衬底（1）上进行镀膜加工，在所述硅衬底（1）上形成一层材质为钨、厚度为80nm的底电极层（2）；

S2、配制0.5ml的阻变层溶液，将配制好的所述阻变层溶液超声振动2h，使所述阻变层溶液混合均匀，随后将所述阻变层溶液均匀地滴涂在所述底电极层（2）上，再将滴涂后的器件整体放置于烘干机内，70℃环境下烘烤40min，在所述底电极层（2）上形成一层阻变层（3）；

S3、将掩模板贴覆于所述阻变层（3）上，再将器件整体放入磁控溅射腔体内进行镀膜加工，在所述阻变层（3）上形成一层材质为银、整体厚度为100nm的顶电极层（4）；所述顶电极层（4）为形成于所述阻变层（3）上方的多块尺寸为200μm*200μm的正方形区域，每块所述正方形区域间相互隔开。