【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于電子器件制造，具體涉及一種原位真空制備系統(tǒng)及憶阻器的制備方法。
技術(shù)介紹
1、憶阻器，全稱(chēng)記憶電阻器(memristor)。作為一種具有電阻可調(diào)特性的電子器件，在存儲(chǔ)器、計(jì)算機(jī)硬件和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。目前的憶阻器制備方法主要依賴(lài)于傳統(tǒng)的薄膜沉積技術(shù)，但這些方法通常需要復(fù)雜的后處理步驟，且在制備過(guò)程中可能存在材料污染和界面問(wèn)題。因此，亟需一種改進(jìn)的原位真空制備方法，以簡(jiǎn)化工藝流程、提高材料純度和器件性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種原位真空制備系統(tǒng)及憶阻器的制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。
2、本專(zhuān)利技術(shù)的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種原位真空制備系統(tǒng)，包括手套箱，手套箱的一側(cè)連接有真空集聯(lián)管道，真空集聯(lián)管道中分別能進(jìn)行：絕緣材料熱蒸發(fā)、金屬材料熱蒸發(fā)、反應(yīng)離子刻蝕、離子束刻蝕、電子束蒸發(fā)以及磁控濺射；
4、所述絕緣材料蒸發(fā)和電子束蒸發(fā)均采用：電子束蒸發(fā)設(shè)備；所述金屬材料熱蒸發(fā)和磁控濺射均采用：磁控濺射設(shè)備；反應(yīng)離子刻蝕采用：反應(yīng)離子刻蝕設(shè)備；離子束刻蝕采用：離子束刻蝕設(shè)備。
5、進(jìn)一步地，所述手套箱采用氬氣環(huán)境。
6、一種憶阻器的制備方法，使用上述的一種原位真空制備系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：
7、s1，對(duì)硅襯底進(jìn)行超聲清洗，然后放入原本真空制備系統(tǒng)中，利用磁控濺射設(shè)備在襯底上依次制備底電極、阻變層以及頂電極；
8
9、s3，對(duì)器件頂部進(jìn)行光刻、二氧化硅沉積，用做保護(hù)層，并對(duì)多余部分進(jìn)行剝離；
10、s4，對(duì)器件頂部進(jìn)行光刻來(lái)控制電極蒸鍍區(qū)域，并進(jìn)行離子洗，然后蒸鍍ag作為頂部電極，最后剝離多余的部分。
11、進(jìn)一步地，在s1中，將硅襯底置于超聲儀中，依次使用丙酮、無(wú)水乙醇、去離子水分別超聲15min。
12、進(jìn)一步地，s2中，光刻采用al作為掩膜材料，對(duì)頂電機(jī)蝕刻使用反應(yīng)離子蝕刻設(shè)備。
13、進(jìn)一步地，s3中，二氧化硅沉積采用電子束蒸發(fā)設(shè)備。
14、進(jìn)一步地，s4中，離子洗采用離子束刻蝕設(shè)備，蒸鍍采用磁控濺射設(shè)備。
15、一種憶阻器，使用上述的一種憶阻器的制備方法制備而成。
16、進(jìn)一步地，所述底電極材料為nb，阻變層材料為hfox，頂電極材料為ag。
17、進(jìn)一步地，所述底電極厚度為50-200nm、阻變層厚度為10-100nm、頂電極厚度為50-200nm。
18、本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果：
19、1、本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)設(shè)計(jì)原位真空制備系統(tǒng)，來(lái)制備憶阻器，在憶阻器的生產(chǎn)過(guò)程中，能夠有效地避免了可能出現(xiàn)的材料污染和界面缺陷，從而顯著提升了憶阻器的整體性能。
20、2、本專(zhuān)利技術(shù)提出的憶阻器制備方法通過(guò)巧妙的工藝設(shè)計(jì)，不僅極大地簡(jiǎn)化了制備過(guò)程，使其更加高效，而且還顯著減少了材料的浪費(fèi)。
21、3、本專(zhuān)利技術(shù)的制備方法相較于傳統(tǒng)的制備方法，本專(zhuān)利技術(shù)所采用的技術(shù)方案能夠在多個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)上帶來(lái)顯著的改善，包括憶阻器的開(kāi)關(guān)比、穩(wěn)定性以及可靠性等，這些都是評(píng)價(jià)憶阻器性能優(yōu)劣的重要參數(shù)；本專(zhuān)利技術(shù)不僅在技術(shù)層面上具有重大的創(chuàng)新，同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用中也展現(xiàn)出了巨大的潛力和價(jià)值，為憶阻器的發(fā)展和應(yīng)用開(kāi)辟了新的道路。
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1.一種原位真空制備系統(tǒng)，其特征在于，包括手套箱，手套箱的一側(cè)連接有真空集聯(lián)管道，真空集聯(lián)管道中分別能進(jìn)行：絕緣材料熱蒸發(fā)、金屬材料熱蒸發(fā)、反應(yīng)離子刻蝕、離子束刻蝕、電子束蒸發(fā)以及磁控濺射；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位真空制備系統(tǒng)，其特征在于，所述手套箱采用氬氣環(huán)境。
3.一種憶阻器的制備方法，使用權(quán)利要求1或2所述的原位真空制備系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種憶阻器的制備方法，其特征在于，在S1中，將硅襯底置于超聲儀中，依次使用丙酮、無(wú)水乙醇、去離子水分別超聲15min。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種憶阻器的制備方法，其特征在于，S2中，光刻采用Al作為掩膜材料，對(duì)頂電機(jī)蝕刻使用反應(yīng)離子蝕刻設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種憶阻器的制備方法，其特征在于，S3中，二氧化硅沉積采用電子束蒸發(fā)設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種憶阻器的制備方法，其特征在于，S4中，離子洗采用離子束刻蝕設(shè)備，蒸鍍采用磁控濺射設(shè)備。
8.一種憶阻器，其特征在于，使用權(quán)利要求3-7任一
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種憶阻器，其特征在于，所述底電極材料為Nb，阻變層材料為HfOx，頂電極材料為Ag。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種憶阻器，其特征在于，所述底電極厚度為50-200nm、阻變層厚度為10-100nm、頂電極厚度為50-200nm。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種原位真空制備系統(tǒng)，其特征在于，包括手套箱，手套箱的一側(cè)連接有真空集聯(lián)管道，真空集聯(lián)管道中分別能進(jìn)行：絕緣材料熱蒸發(fā)、金屬材料熱蒸發(fā)、反應(yīng)離子刻蝕、離子束刻蝕、電子束蒸發(fā)以及磁控濺射；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位真空制備系統(tǒng)，其特征在于，所述手套箱采用氬氣環(huán)境。
3.一種憶阻器的制備方法，使用權(quán)利要求1或2所述的原位真空制備系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種憶阻器的制備方法，其特征在于，在s1中，將硅襯底置于超聲儀中，依次使用丙酮、無(wú)水乙醇、去離子水分別超聲15min。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種憶阻器的制備方法，其特征在于，s2中，光刻采用al作為掩膜材料，對(duì)頂...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐祖雨，章敏，潘志勇，曹壽偉，朱云來(lái)，吳祖恒，代月花，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：安徽大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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