[发明专利]一种二维材料-有机铁磁材料超晶格存储器单元及其制备

权利要求书

1.一种二维材料-有机铁磁材料超晶格存储器单元的制备方法，其特征在于，该超晶格存储器单元至少包括衬底(1)、生长在衬底(1)上的介质层(2)，复合在介质层(2)上的超晶格(3)，所述超晶格由多层二维材料(31)和插入多层二维材料(31)的各单层之间的有机铁磁材料(32)组成，所述超晶格(3)的两端分别生长有金属电极；

该制备方法包括以下步骤：

a)取由衬底(1)、介质层(2)和多层二维材料(31)复合而成的器件结构浸入到含有机铁磁材料(32)的电解质溶液中；

b)在多层二维材料(31)上制作工作电极、位于多层二维材料(31)上方的电解质溶液中制作对电极和参比电极，再在多层二维材料(31)上施加负电压，使带正电荷的有机铁磁材料(32)嵌入多层二维材料(31)中，并与多层二维材料层形成所述超晶格(3)；

c)再在超晶格(3)两端设置金属电极，即完成。

2.根据权利要求1所述的一种二维材料-有机铁磁材料超晶格存储器单元的制备方法，其特征在于，所述的衬底(1)的材料为硅、超薄玻璃、高分子聚合物或金属箔片。

3.根据权利要求1所述的一种二维材料-有机铁磁材料超晶格存储器单元的制备方法，其特征在于，所述的介质层(2)为二氧化硅、BaTiO₃、有机材料或透明塑料。

4.根据权利要求1所述的一种二维材料-有机铁磁材料超晶格存储器单元的制备方法，其特征在于，所述的介质层(2)的厚度为20-150nm。

5.根据权利要求1所述的一种二维材料-有机铁磁材料超晶格存储器单元的制备方法，其特征在于，所述的多层二维材料(31)为厚度1nm以上的黑磷、二硫化钨、二硫化钼、二碲化钼、二硒化钨、硒化铟、硒化锡或硫化锗。

6.根据权利要求1所述的一种二维材料-有机铁磁材料超晶格存储器单元的制备方法，其特征在于，所述的有机铁磁材料(32)为二茂铁型有机高分子材料、P-NPNN及其类似物、DATA或m-PDPC。

7.根据权利要求1所述的一种二维材料-有机铁磁材料超晶格存储器单元的制备方法，其特征在于，所述的金属电极的材料为金、银、铝或钛，其厚度为10-200nm。

8.根据权利要求1所述的一种二维材料-有机铁磁材料超晶格存储器单元的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述的对电极的材料为铂，所述的参比电极为银/氯化银。

9.根据权利要求1所述的一种二维材料-有机铁磁材料超晶格存储器单元的制备方法，其特征在于，步骤b)中，施加的电压范围为3-10V。