[发明专利]一种二维材料-有机铁电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-有机铁电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电材料（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电材料（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，使得带正电荷的有机离子被吸引到多层二维材料中，并被插入到二维材料的原子层之间，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-有机铁电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）的材料为多晶硅、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-有机铁电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或有机材料。

4.根据权利要求1所述的一种二维材料-有机铁电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-有机铁电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-有机铁电材料超晶格存储器单元的制备方法，其特征在于，所述的有机铁电材料（32）为聚偏氟乙烯及其共聚物、聚三氟乙烯或聚氨酯。

7.根据权利要求1所述的一种二维材料-有机铁电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-有机铁电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-有机铁电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。