[发明专利]TiO2/SnO2复合纳米棒电阻开关的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电阻开关的制备方法，特别涉及一种TiO₂/SnO₂复合纳米棒电阻开关的制备方法。

背景技术

存储器在整个IC市场中一直占有十分重要的地位。据2007年统计，全球存储器市场的销售额已经高达600亿美元，而且市场份额还在不断扩大。目前使用的存储器可以分为两类，即挥发性的随机存储器和非挥发性存储器。前者主要产品有动态随机存取存储器和静态随机存储器，数据存储速度快，但当结束供电后，所储存的资料会很快消失，因此存储的信息需要不断刷新。后者主要有ROM(只读存储器)、PROM(可编程存储器)、EEPROM(电可擦除存储器)、Flash(闪存)等，它们的存储速度相对较慢，但是具有断电后仍然能够继续保持数据的特性，已经广泛应用于各种手持终端和多媒体设备中，其中Flash已经成为最为成熟的主流的非挥发性存储器。市场调研机构Databeans指出，2009年全球Flash销售额达到194.72亿美元，占半导体产业的8.7%，预计2010年全球Flash销售额将达到254.28亿美元。

电阻开关式非挥发性存储器是基于电阻开关效应的一种存储器，结构与磁存储器相似，为导体/绝缘体/导体构成的三明治结构，但是介质层两侧不是磁性材料，而是导体材料。一般情况下，导体为金属，因此电阻式存储器的结构为导体/绝缘体/导体型结构。通过施加一定极性的电压脉冲，导体/绝缘体/导体结构中绝缘层的电阻可以在高阻态和低阻态之间转换，由此实现信息的存储。

电阻式存储器具有存储密度高，读写速度快，结构相对简单等优点。另外，电阻式存储器的制作工艺与传统的CMOS工艺的兼容性很好，容易实现大批量、低成本生产制造。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种TiO₂/SnO₂复合纳米棒电阻开关的制备方法，制备的TiO₂/SnO₂复合纳米棒阵列结构的电阻开关能够实现较高比率的开关性能，并且在低温下拥有更优良的性能，而且循环寿命长。

本发明的TiO₂/SnO₂复合纳米棒电阻开关的制备方法，包括以下步骤：

1）通过水热法在导电基片上直接生长TiO₂/SnO₂复合纳米棒阵列；

2）将步骤1）得到的生长有TiO₂/SnO₂复合纳米棒阵列的导电基片在200～800℃下退火1～5小时，得到TiO₂/SnO₂复合纳米棒电阻开关。

进一步，所述步骤1）中，通过水热法在导电基片上直接生长TiO₂/SnO₂复合纳米棒阵列的具体方法为：按照1：1的摩尔比称取钛酸四异丙酯和SnCl₄·5H₂O溶于去离子水中，并加入盐酸，搅拌配成混合溶液；然后将导电基片插入到混合溶液中，在100～300℃下水热反应1～5小时，得到生长有TiO₂/SnO₂复合纳米棒阵列的导电基片。

进一步，所述步骤1）中，水热反应温度为180℃，反应时间为3小时。

进一步，所述步骤2）中，退火温度为450℃，退火时间为2小时。

进一步，所述导电基片为FTO导电玻璃。

本发明的有益效果在于：本发明利用水热法在导电基片上生长TiO₂/SnO₂复合纳米棒阵列，进一步利用了高温退火的方法，有效提高了TiO₂和SnO₂的结晶程度，同时使TiO₂和SnO₂可以形成大量的氧空洞，形成空穴和具有良好传输电子的独特物理性质，由于TiO₂和SnO₂的带隙交错且相差不大，这种交错的带隙，不但可以有效减少空穴与电子的复合，而且可以大大地增加电子在带隙之间的跃迁机率；因此，本发明制备的TiO₂/SnO₂复合纳米棒阵列结构的电阻开关能够实现较好的室温电阻开关特性，并且在低温下有更大的电阻开关效应，而且循环稳定性良好，能够用于制备电阻开关式非挥发性存储器的原始模型。

附图说明