[发明专利]一种银纳米线复合石墨烯忆阻器及其制备方法

说明书

本发明公开一种银纳米线复合石墨烯忆阻器及其制备方法。本发明采用的PVDF压电薄膜是一种新型高分子换能材料，它具有独特的介电效应和压电效应，同时具有弹性好、质轻、柔软、高韧度等优点。本发明将PVDF压电薄膜、银纳米线复合石墨烯在传感器领域以及忆阻器领域的应用有机的结合起来，对于开发低成本柔性薄膜记忆器件具有重要现实意义。所述的银纳米线复合石墨烯层生长于柔性第一电极层中PVDF压电薄膜的下表面，器件在外加电场作用下表现出电阻变化，具有记忆特性。本发明提供的基于PVDF压电薄膜的银纳米线复合石墨烯忆阻器可用作存储器件，且制作工艺简单，可先大面积制备然后裁剪成所需尺寸，具有产业化前景。

技术领域

本发明涉及纳米材料和柔性印刷技术领域，特别是涉及一种银纳米线复合石墨烯忆阻器及其制备方法。

背景技术

柔性电子技术以其低成本、制作简单、环保、可持续发展等巨大优势引起了一场技术革命。模拟人体触觉存储系统的具有记忆功能的柔性器件在可穿戴设备、人造电子皮肤、人体健康、运动监测、软体机器人和人工智能等领域具有重要意义。目前，模拟触觉存储系统的主要挑战是如何通过柔性电子器件来高效感知、存储外界的电刺激。通常需要将外界的电刺激转换成压力信号、温度信号或光信号等，然后实现存储。

制作忆阻器绝大多数采用绝缘氧化物或单晶半导体Si作为衬底，这样制作的忆阻器弯曲性差且成本高。在工艺方面，通常采用光刻、电刻等微纳加工技术集成高存储密度忆阻器。电子束光刻、聚焦离子束纳米加工和极紫外光刻等技术是常用的制备方法。但电子束光刻不适合量化生产；聚焦离子束纳米加工工艺成本太高，一般研究机构难以实现；极紫外光刻技术仅适合用于线宽小于20nm的结构制造，而且需要高成本的掩膜版和光源。可见，现有忆阻器的制备工艺普遍存在工艺复杂、成本高、不便于产业化且制备的忆阻器弯曲性差的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种银纳米线复合石墨烯忆阻器及其制备方法，以解决现有方法制作的忆阻器弯曲性差且制备工艺复杂、成本高、不利于产业化的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种银纳米线复合石墨烯忆阻器，所述银纳米线复合石墨烯忆阻器包括：依次设置的顶层PET薄膜、柔性第一电极层、银纳米线复合石墨烯层、柔性第二电极层，以及从所述柔性第一电极层引出的第一电极和从所述柔性第二电极层引出的第二电极；所述柔性第一电极层包括PVDF压电薄膜及所述PVDF压电薄膜上表面镀设的氧化铟锡导电层；所述柔性第二电极层包括底层PET薄膜及所述底层PET薄膜上表面丝网印制的银导电层。

可选的，所述PVDF压电薄膜的厚度小于300μm。

可选的，所述氧化铟锡导电层的厚度为0.5-10μm。

可选的，所述银导电层的厚度为8-15μm。

可选的，所述银纳米线复合石墨烯层的厚度为0.5-250μm。

一种银纳米线复合石墨烯忆阻器的制备方法，所述制备方法用于制备所述银纳米线复合石墨烯忆阻器；所述制备方法包括：

准备PVDF压电薄膜；

采用硅油热极化法对所述PVDF压电薄膜进行热极化，形成热极化后的PVDF压电薄膜；

在所述热极化后的PVDF压电薄膜的上表面镀氧化铟锡导电层；

采用导电银胶把所述氧化铟锡导电层和第一铜线粘贴在一起引出第一电极；

准备底层PET薄膜；

在所述底层PET薄膜的上表面丝网印制银导电层；

采用导电银胶把所述银导电层和第二铜线粘贴在一起引出第二电极；

在所述PVDF压电薄膜的下表面制备银纳米线复合石墨烯层；