【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及微電子器件領域，尤其涉及一種底電極-絕緣層-頂電極結構及其制備方法和微電子器件。
技術介紹
1、底電極-絕緣層-頂電極結構能夠實現憶阻器、神經形態器件等功能器件。通過在兩層電極之間施加電壓，改變絕緣層中的電阻狀態，從而實現信息存儲與神經形態計算功能。絕緣層的質量對基于該結構的器件具有較大影響。絕緣層中如果存在缺陷、應力等將影響絕緣層中電阻態的變化，進而影響器件的良率，使器件產生較大的波動性，限制相關器件的應用。研究發現在頂電極沉積過程中可能會在絕緣層中引入損傷與應力，這些損傷與應力可能會降低器件的產率，增加器件的波動性。有研究提出通過機械轉移頂電極的方式來減少在絕緣層中引入的損傷與應力(highly?reliable?low-voltage?memristiveswitching?and?artificial?synapse?enabled?by?van?der?waals?integration.matter2020,2,965-976.doi:10.1016/j.matt.2020.01.011.和highly?stable?hfo2?memristorsthrough?van?der?waals?electrode?lamination?and?delamination.nano?lett.2023,23,9928-9935.doi:10.1021/acs.nanolett.3c02888)，但是這種機械轉移的方式容易產生裂紋、褶皺，在界面引入氣泡和雜質等，難以實現大規模的一致性，因而難以實現大規模的器件集成
2、因此，現有技術還有待于改進和發展。
技術實現思路
1、鑒于上述現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種底電極-絕緣層-頂電極結構及其制備方法和微電子器件，旨在解決現有方法在減少頂電極對絕緣層引入的損傷與應力時，會帶來新的問題和難以實現大規模的器件集成的問題。
2、具體地，本專利技術的技術方案如下：
3、本專利技術的第一方面，提供一種底電極-絕緣層-頂電極結構的制備方法，其中，包括步驟：
4、提供襯底，在襯底表面上形成底電極；
5、在所述底電極上形成絕緣層，所述絕緣層的材料包括金屬氧化物；
6、在所述絕緣層上依次形成緩沖層和頂電極，所述緩沖層的材料為硒材料或碲材料；
7、通過退火工藝去除所述緩沖層，使得所述絕緣層與所述頂電極之間無損接觸，得到所述底電極-絕緣層-頂電極結構。
8、本專利技術的第二方面，提供一種采用本專利技術所述的制備方法制備得到的底電極-絕緣層-頂電極結構。
9、本專利技術的第三方面，提供一種微電子器件，其中，包括本專利技術所述的底電極-絕緣層-頂電極結構。
10、有益效果：本專利技術方法通過在絕緣層和頂電極之間引入緩沖層，實現了絕緣層與頂電極之間的無損傷和無應力接觸，減少了頂電極直接沉積過程中在絕緣層中引入的局部應力與損傷，進而提高了器件的良率，減小了器件的波動性；并且本專利技術方法可以避免通過機械轉移方式容易產生裂紋、褶皺，在界面引入氣泡和雜質等缺點，可以實現大規模的一致性，能實現大規模的器件集成。
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1.一種底電極-絕緣層-頂電極結構的制備方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據權利要求1所述的底電極-絕緣層-頂電極結構的制備方法，其特征在于，所述緩沖層的厚度為2nm～50nm。
3.根據權利要求1所述的底電極-絕緣層-頂電極結構的制備方法，其特征在于，所述金屬氧化物為HfO2、Al2O3或VO2。
4.根據權利要求1所述的底電極-絕緣層-頂電極結構的制備方法，其特征在于，所述絕緣層的厚度為0.5nm～50nm。
5.根據權利要求1所述的底電極-絕緣層-頂電極結構的制備方法，其特征在于，所述退火工藝為氣氛退火工藝，其中所用氣體為氫氣、氬氣和氮氣中的一種或多種，退火溫度為120℃～200℃，退火時間為0.5h～2h。
6.根據權利要求1所述的底電極-絕緣層-頂電極結構的制備方法，其特征在于，所述底電極的材料與頂電極的材料相同或不同。
7.根據權利要求1所述的底電極-絕緣層-頂電極結構的制備方法，其特征在于，在襯底表面上形成底電極的步驟具體包括：
8.根據權利要求1所述的底電極-絕緣層-頂電極結構的
9.一種采用權利要求1-8中任一項所述的制備方法制備得到的底電極-絕緣層-頂電極結構。
10.一種微電子器件，其特征在于，包括權利要求9所述的底電極-絕緣層-頂電極結構。
...【技術特征摘要】
1.一種底電極-絕緣層-頂電極結構的制備方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據權利要求1所述的底電極-絕緣層-頂電極結構的制備方法，其特征在于，所述緩沖層的厚度為2nm～50nm。
3.根據權利要求1所述的底電極-絕緣層-頂電極結構的制備方法，其特征在于，所述金屬氧化物為hfo2、al2o3或vo2。
4.根據權利要求1所述的底電極-絕緣層-頂電極結構的制備方法，其特征在于，所述絕緣層的厚度為0.5nm～50nm。
5.根據權利要求1所述的底電極-絕緣層-頂電極結構的制備方法，其特征在于，所述退火工藝為氣氛退火工藝，其中所用氣體為氫氣、氬氣和氮氣中的一種或多種，...
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