[发明专利]NiO/Nb:SrTiO3光电双控多级阻变存储器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有稳定光电双控性能的氧化镍‑铌钛酸锶（NiO/Nb:SrTiO₃）结在多级阻变存储器方面的应用，属于半导体非易失性存储技术领域。本发明的阻变材料是NiO/Nb:SrTiO₃P‑N结，所述存储器由P型氧化镍（NiO）薄膜、N型掺铌碳酸锶（Nb:SrTiO₃）基底，铟（In）上、下电极组成。本发明提供的具有稳定光电双控性能的多级阻变存储器，具有良好的稳定性，耐疲劳，能反复循环使用。无论单电源，单光源还是光电双控都能使其工作，是一种光源和电源均可触发的高开关比的多级阻变存储器。在不方便连接电源的场合（如野外，宇宙空间等）可以仅依靠光源触发。由于其高开关比和优良的稳定性，所以在使用过程中，有效地避免了误操作现象的出现。原料全部采用氧化物，制备温度低，工艺简单，节能环保，应用场合广泛。

主权项

1.一种基于NiO/Nb:SrTiO₃ P‑N结的光电双控阻变存储器，其特征是所述阻变存储器能够在光触发或光电同时触发下实现阻态的变化，所述光电双控阻变存储器由以下步骤制备，步骤1：NiO/Nb:SrTiO₃结的制备：在Nb:SrTiO₃基底上外延生长P型NiO单晶层，P型NiO层的外延生长通过脉冲激光沉积方法制备；先用固相沉积法制备NiO陶瓷靶材，然后将NiO靶材和Nb:SrTiO₃基底放入沉积腔体，样品与靶材距离为50 mm，沉积过程中要抽真空至10^‑4 Pa，调节氧压为10^‑3 Pa，温度400℃，激光能量为300 mJ，频率为3 Hz，激光波长为248 nm，激光在NiO靶材上的入射角度为45度，NiO层的厚度为50~100 nm，NiO/Nb:SrTiO₃结为P‑N结接触，步骤2：In上电极制备，磁控溅射法制备In上电极时，在P型NiO单晶层上利用掩膜板通过磁控溅射工艺制备In金属层，在室温下利用掩膜板沉积50 nm的厚度，其中In金属层与NiO层为欧姆接触，步骤3：In下电极制备，利用电焊工艺，在Nb:SrTiO₃基底背面焊接In金属而成，In金属与Nb:SrTiO₃基底为欧姆接触，焊接温度介于250~300℃之间；光触发或光电同时触发的触发光源为325 nm的He‑Ge激光器。