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一种基于高熵氧化物和金属氧化物叠层的模拟型忆阻器及其制备方法和应用

2025-01-31 11:00:01 683次浏览

技术特征:

1.一种基于高熵氧化物和金属氧化物叠层的模拟型忆阻器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于高熵氧化物和金属氧化物叠层的模拟型忆阻器的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述绝缘衬底为高平整透明玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底或抛光氧化硅/硅。

3.根据权利要求1所述的基于高熵氧化物和金属氧化物叠层的模拟型忆阻器的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述下电极为稳定性高的金属金、铂、钨、掺氟二氧化锡或氧化铟锡;所述下电极的厚度为50-200nm;

4.根据权利要求1所述的基于高熵氧化物和金属氧化物叠层的模拟型忆阻器的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述物理气相沉积方式为磁控溅射或脉冲激光;所述金属氧化物层为氧化钛、氧化钨、氧化铪、氧化钽、氧化锰、氧化钇、氧化铌或氧化钒;所述高熵氧化物层为铁、钴、镍、镉和锰五种金属以等原子比混合制得的五元金属氧化物;所述高熵氧化物层的沉积方法为射频磁控溅射法。

5.根据权利要求1所述的基于高熵氧化物和金属氧化物叠层的模拟型忆阻器的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述金属氧化物层的厚度为10-100nm;所述高熵氧化物层的厚度为5-50nm。

6.根据权利要求1所述的基于高熵氧化物和金属氧化物叠层的模拟型忆阻器的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述金属氧化物层的加热温度为30-300℃;工作气压为0.1-5pa;在沉积过程中同时通入氩气和氧气,氩气的通入流量为5-25sccm,氧气的通入流量为5-30sccm;薄膜的生长时间为3-30min;溅射功率为50-350w。

7.根据权利要求1所述的基于高熵氧化物和金属氧化物叠层的模拟型忆阻器的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述高熵氧化物的加热温度为100-400℃;工作气压为1-10pa;在沉积过程中同时通入氩气和氧气,氩气的通入流量为2-20sccm,氧气的通入流量为10-60sccm;薄膜的生长时间为0.5-5min;溅射功率为20-200w。

8.一种基于高熵氧化物和金属氧化物叠层的模拟型忆阻器,其特征在于,采用权利要求1-7任意一项所述制备方法制得,从下到上依次包括:绝缘衬底、下导电电极、金属氧化物、高熵氧化物和上导电电极。

9.权利要求1-7任意一项所述制备方法制得的基于高熵氧化物和金属氧化物叠层的模拟型忆阻器在信息存储中的应用。

10.权利要求1-7任意一项所述制备方法制得的基于高熵氧化物和金属氧化物叠层的模拟型忆阻器在神经网络计算中的应用。


技术总结
本发明公开了一种基于高熵氧化物和金属氧化物叠层的模拟型忆阻器及其制备方法和应用,属于非易失性阻变存储器及神经网络计算技术领域,在绝缘衬底上沉积导电薄膜,作为下电极;采用物理气相沉积方式,先在下电极上沉积金属氧化物层,然后沉积高熵氧化物层,获得的叠层作为阻变层;继续沉积导电薄膜,作为上电极,得到基于高熵氧化物和金属氧化物叠层的模拟型忆阻器。制备工艺简单、与CMOS工艺兼容、低能耗、环保和性能优异,在电激励调控下氧空位的迁移具有连续性,因而构建的导电通道的形成和断裂具有渐变性,进而实现模拟阻变特性,具有电导线性度高、可调控范围广和对称性好的模拟阻变性能,在信息存储及神经网络计算领域具有应用前景。

技术研发人员:王红军,王永庆,朱媛媛,张云飞
受保护的技术使用者:陕西科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/14
文档序号 : 【 40001799 】

技术研发人员:王红军,王永庆,朱媛媛,张云飞
技术所有人:陕西科技大学

备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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王红军王永庆朱媛媛张云飞陕西科技大学
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