[发明专利]一种二维Ti3C2-MXene薄膜材料及其制备方法和在阻变存储器中的应用

摘要

本发明涉及一种二维Ti₃C₂‑MXene薄膜材料及其制备方法和在阻变存储器中的应用，属于膜制备以及微电子功能器件技术领域。本发明采用低温一步溶液法在导电基底表面制备MXene薄膜，成膜简单，且更容易大面积制备薄膜。本发明首次采用新型二维材料MXene来替代传统的阻变材料应用于存储器领域。本发明的阻变存储器从下至上依次包括硬质衬底、底电极、阻变层、顶电极，其中：所述阻变层材料为二维Ti₃C₂‑MXene薄膜材料，所述阻变层的厚度100～450nm，制得的器件在断电时能保持原来的阻态，为非易失性存储器，且该器件连续多次循环后仍能保持稳定，具备循坏耐受性。

主权项

1.一种二维Ti₃C₂‑MXene薄膜材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)配制Ti₃C₂‑MXene纳米片胶体溶液按配比将钛铝碳粉末加入到由盐酸溶液、去离子水和氟化锂组成的混合溶液中，室温搅拌均匀后获得混合反应液；然后将所得混合反应液加热至30～40℃，在搅拌条件下恒温反应18～30h，反应结束后，将产物离心、清洗至清洗液为中性，得到Ti₃C₂‑MXene胶体溶液；再将所述Ti₃C₂‑MXene胶体溶液超声处理0.5～2h，得到所述的Ti₃C₂‑MXene纳米片胶体溶液；(2)制备Ti₃C₂‑MXene薄膜将步骤(1)获得的Ti₃C₂‑MXene纳米片胶体溶液滴涂在预处理过的洁净干燥的透明导电基底表面，滴涂结束后，将涂覆有Ti₃C₂‑MXene纳米片胶体溶液的透明导电基底转移至加热板上，在95～105℃条件下退火处理2～10min，得到Ti₃C₂‑MXene薄膜。