[发明专利]基于镧氧化物的RRAM及其制备方法

权利要求书

1.一种基于镧氧化物的RRAM，其特征在于，包括由下至上依次层叠设置的基底、阻变氧化层和上电极层；

所述基底包括透明玻璃层和下电极层；

所述阻变氧化层为La₂O₃薄膜层；

所述上电极层包括若干阵列在阻变氧化层上的上电极，所述上电极在远离阻变氧化层的表面设有金属保护层。

2.根据权利要求1所述的基于镧氧化物的RRAM，其特征在于，所述金属保护层为金属薄膜层，所述金属薄膜层的材质为Al或W。

3.根据权利要求1所述的基于镧氧化物的RRAM，其特征在于，所述上电极层为圆柱形金属镍薄膜或金属钛薄膜，厚度为50~100nm，直径为0.1~0.3mm。

4.根据权利要求1所述的基于镧氧化物的RRAM，其特征在于，所述下电极层为铟锡氧薄膜层，厚度为50~150nm。

5.根据权利要求1所述的基于镧氧化物的RRAM，其特征在于，所述透明玻璃层采用二氧化硅薄膜层。

6.根据权利要求1所述的基于镧氧化物的RRAM，其特征在于，所述阻变氧化层通过以下方法制备得到：

S01：取硝酸镧六水合物，用去离子配置成1.5~3mol/L的硝酸镧溶液；

S02：将配置好的硝酸镧溶液滴加在基底的下电极层上，进行旋涂，旋涂时间不超过40s，转速为3000~4000rpm；

S03：旋涂完毕后，进行退火至硝酸镧溶液凝固成膜，制得阻变氧化层，退火温度为200~350℃，退火时间不超过0.5h。

7.一种基于镧氧化物的RRAM的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S11：取硝酸镧六水合物，用去离子配置成1.5~3mol/L的硝酸镧溶液；

S12：将配置好的硝酸镧溶液滴加在基底的下电极层上，进行旋涂，旋涂时间不超过40s，转速为3000~4000rpm；

S13：旋涂完毕后，进行退火至硝酸镧溶液凝固成膜，制得阻变氧化层，退火温度为200~350℃，退火时间不超过0.5h；

S14：将颗粒状的上电极材料镀制在阻变氧化层上，形成上电极层；

S15：将颗粒状的金属保护层材料镀制在上电极层中各上电极远离阻变氧化层的表面上，得到基于镧氧化物的RRAM。

8.根据权利要求7所述的基于镧氧化物的RRAM的制备方法，其特征在于，所述步骤S11之前还包括清洗基底，将基底完全浸入盛放去离子水的容器中，将所述容器置于去离子水环境中进行第一次超声清洗；第一次超声清洗后，将基底完全浸入盛放丙酮溶剂的容器中，将所述容器置于去离子水环境中进行第二次超声清洗；第二次超声清洗后，用去离子水反复冲洗基底清理基底上残留的丙酮溶剂及杂质，之后将基底完全浸入盛放无水乙醇的容器中，将所述容器置于去离子水环境中进行第三次超声清洗；第三次超声清洗后，用去离子水冲洗基底去除残留的杂质，之后将基底完全浸入盛放去离子水的容器中，将所述容器置于去离子水环境中进行第四次超声清洗；第四次超声清洗后，用去离子水冲洗基底并用氮气吹干。

9.根据权利要求8所述的基于镧氧化物的RRAM的制备方法，其特征在于，在进行超声清洗后于真空环境下再对基底进行表面等离子清洗，清洗时间需持续至少20min，完成等离子表面清洗后15min内进行阻变氧化层制备。

10.根据权利要求7所述的基于镧氧化物的RRAM的制备方法，其特征在于，所述步骤S11中，硝酸镧溶液在20℃至30℃环境下进行配置，匀速搅拌至澄清，搅拌完毕后需在室温环境下静置5~10min，其中，硝酸镧六水合物溶质的纯度为99.99%。