[发明专利]一种具有普适性的非易失性一次写入多次读取存储器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有普适性的非易失性一次写入多次读取存储器及其制备方法，属于阻变存储领域。一种具有普适性的非易失性一次写入多次读取存储器，包括衬底，衬底之上依次为底电极、存储介质层、顶电极，所述的存储介质层是纯绝缘性聚合物层，并公开了其制备方法。本发明采用的原料易得，成本低廉，制备出的存储器呈现非易失性一次写入多次读取存储特性，具有写入电压低、开关比高、误读率低、稳定性高的优点。

技术背景

本发明涉及阻变存储器领域，具体地说，涉及一种具有普适性的非易失性一次写入多次读取存储器及其制备方法。

背景技术

存储器是电子设备最基本的元器件之一，是现代信息技术的重要组成部分。随着现代信息技术的快速发展，数据的处理能力不断增强，数据量急剧增长，因此，人们希望可以获得性能优良、价格低廉的存储芯片来存储海量的数据。近年来，一类基于器件阻值变化的新型的非易失性存储器（阻变存储器），因其拥有器件结构简单、读写速度快、擦写耐受力高、数据保持时间长等优势，在半导体存储领域快速发展。

其中，非易失性一次写入多次读取（WORM）存储器，因其信息存储状态不依赖外界电源供并且具备一写多读的数据存储性能，使得它在降低系统能耗以及信息存储可靠性、安全性以及永久性等方面起了重要作用。而目前的WORM阻变存储器由于制备工艺复杂、制作成本高等缺点，限制了其在工业化应用的广泛发展。

Lai、Liu等人通过对存储介质材料中的绝缘聚合物进行掺杂金属或者导电聚合物改性的方法，在实加电压的过程中，通过改性后的存储介质层能够对电子的捕获和释放，从而实现阻变存储性能，但是该方法制备工艺复杂。而中国专利，申请号为201510271467.4，发明名称为“低形成电压的阻变存储器及其制备方法”，该专利中的存储器虽然具备低功耗写入电阻的功能，但是制备工艺复杂，制备成本高。

所以，急需一种制备工艺简单、成本低的、具有普适性的非易失性一次写入多次读取存储器的制备方法，以攻克现有技术中的技术难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有普适性的非易失性一次写入多次读取存储器及其制备方法，该存储器材料易得，成本低廉，制备方法简单。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有普适性的非易失性一次写入多次读取存储器，包括衬底，衬底之上依次为底电极、存储介质层、顶电极，所述的存储介质层是纯绝缘性聚合物层。

进一步的技术方案，所述的纯绝缘性聚合物层的制备方法是将纯绝缘性聚合物溶于溶剂后，旋涂于底电极上，烘干。

进一步的技术方案，所述的纯绝缘性聚合物层中的纯绝缘性聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）。

进一步的技术方案，所述的存储介质层的厚度为60 nm-80nm。

进一步的技术方案，所述的衬底是硅片衬底，所述的顶电极是Al 电极、Ag电极中的一种。

进一步的技术方案，所述的底电极是还原氧化石墨烯电极。

一种具有普适性的非易失性一次写入多次读取存储器的制备方法，包括以下步骤：

（1）底电极的制备：通过高温热还原氧化石墨烯的方法在衬底上制备还原氧化石墨烯膜；

（2）存储介质层的制备：将纯绝缘性聚合物溶于溶剂后，旋涂于底电极上，烘干；

（3）顶电极的制备：用热蒸镀的方法在存储介质层上形成金属Al电极，即得存储器。

进一步的技术方案，所述的步骤（1）中衬底在使用前需预处理，具体方法是：将衬底依次采用乙醇、异丙醇、乙醇超声10-20min，氮气吹干，用氧气等离子清洗机在10-50W的功率下处理3-8min。