[发明专利]一种氧化锌纳米线低功耗阻变存储器及其制备方法

权利要求书

1. 一种氧化锌纳米线低功耗阻变存储器，其特征在于，包括：

一氧化硅片衬底；

一下电极，设置于所述氧化硅片衬底上方；

一阻变纳米线，设置于所述下电极上方；

一上电极，设置于所述阻变纳米线上方；

其中，所述阻变纳米线为铜掺杂的氧化锌纳米线。

2. 根据权利要求1所述的一种氧化锌纳米线低功耗阻变存储器，其特征在于：所述上电极和下电极材料为导电金属、金属合金、导电金属化合物或半导体。

3. 根据权利要求2所述的一种氧化锌纳米线低功耗阻变存储器，其特征在于：所述导电金属为Ta、Cu、Pt、Au、W、Ni或Ag；所述金属合金为Pt/Ti、Ti/Ta、Cu/Ti、Cu/Au、Cu/Al、Ti/W或Al/Zr；所述导电金属化合物为TiN、TiW、TaN或WSi；所述半导体为Si、Ge、ZnO、ITO、GZO、AZO或FTO。

4. 一种如权利要求1-3任一项所述的氧化锌纳米线低功耗阻变存储器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：以氧化硅片作为衬底；

S02：在氧化硅片上制备下电极；

S03：在下电极上生长铜掺杂的氧化锌纳米线；

S04：在氧化锌纳米线上制备上电极。

5. 根据权利要求4所述的一种氧化锌纳米线低功耗阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述的氧化硅片是硅片通过氧化后，表面存在SiO₂层的硅片。

6. 根据权利要求4所述的一种氧化锌纳米线低功耗阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述上电极和下电极采用磁控溅射、PECVD、MOCVD或蒸发的方式制备。

7. 根据权利要求4所述的一种氧化锌纳米线低功耗阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述生长铜掺杂的氧化锌纳米线的方法为水热法、气相法或扩散法。

8. 根据权利要求7所述的一种氧化锌纳米线低功耗阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述生长铜掺杂的氧化锌纳米线的方法为水热法时，其具体步骤为：

S311：配制含有锌元素且浓度为0.001-1M/L的溶液；

S312：将含有铜元素的物质添加进上述含锌溶液中，含铜物质在整体溶液中的浓度是0.0001-1M/L；

S313：将均匀混合两种物质的溶液经充分搅拌后，放入所述步骤S02中制作的基片；

S314：放入60-150度的水浴或油浴锅中，生长纳米线1-600分钟；

S315：直接进行所述步骤S04或者经过退火后再进行所述步骤S04。

9. 根据权利要求7所述的一种氧化锌纳米线低功耗阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述生长铜掺杂的氧化锌纳米线的方法为气相法时，其具体步骤为：

S321：将含锌物质与含铜物质按照一预设摩尔比进行充分混合；

S322：将混合物放置在400-1200摄氏度的环境中以便气化，并将所述步骤S02中制作的基片放置在500-950摄氏度的环境中；

S323：通入气体使其将混合物的蒸发成份吹往基片，并生长纳米线1-600分钟；

S324：直接进行所述步骤S04或者经过退火后再进行所述步骤S04。

10. 根据权利要求7所述的一种氧化锌纳米线低功耗阻变存储器的制备方法，其特征在于：所述生长铜掺杂的氧化锌纳米线的方法为扩散法时，其具体步骤为：

S331：用水热法或气相法生长未掺杂的氧化锌纳米线；

S332：在未掺杂的氧化锌纳米线表面制备含铜物质的薄膜或含铜物质的颗粒物；

S333：在高温下退火，使铜扩散进氧化锌，获得铜掺杂的氧化锌纳米线。