[发明专利]一种铁电二极管储存器及其制备方法

权利要求书

1.一种铁电二极管储存器，其特征在于：包括依序层叠设置的单晶衬底、氧化物底电极、和BFO铁电薄膜，若干金属电极相互间隔地设置在所述BFO铁电薄膜表面；所述BFO铁电薄膜为外延铁电薄膜，所述BFO铁电薄膜的厚度为10-40nm；单个所述金属电极的面积小于0.3平方微米。

2.根据权利要求1所述的铁电二极管储存器，其特征在于：单个所述金属电极的面积为0.1-0.2平方微米。

3.根据权利要求1所述的铁电二极管储存器，其特征在于：所述单晶衬底为晶体取向为(001)的LaAlO₃、(La,Sr)(Al,Ta)O₃和SrTiO₃中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的铁电二极管储存器，其特征在于：所述金属电极为Co、Ag和Au中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的铁电二极管储存器，其特征在于：所述氧化物底电极为SrRuO₃、LaNiO₃和La_0.7Sr_0.3MnO₃中的任意一种。

6.一种铁电二极管储存器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在单晶衬底上沉积形成一层氧化物底电极；

S2、在氧化物底电极表面沉积形成一层BFO铁电薄膜，并控制所述BFO铁电薄膜的生长方向为外延生长，形成BFO外延铁电薄膜，所述BFO铁电薄膜的厚度为10-40nm；

S3、在BFO外延铁电薄膜的表面沉积若干相互间隔的金属电极，并控制单个所述金属电极的面积小于0.3平方微米。

7.根据权利要求6所述的铁电二极管储存器的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，具体包括：将步骤S2制得的BFO外延铁电薄膜放置在丙酮溶液中浸泡，再通过超声波清洗、干燥后，在所述BFO外延铁电薄膜表面铺设一层若干聚苯乙烯小球作为模板，在聚苯乙烯小球之间空隙中的BFO外延铁电薄膜表面沉积形成若干金属电极，再将所述若干聚苯乙烯小球除去。

8.根据权利要求7所述的铁电二极管储存器的制备方法，其特征在于：所述若干聚苯乙烯小球排列形成若干行，每一行中的相邻两个小球相切；位于不同行中的每相邻的三个小球两两相切，每个金属电极沉积在三个小球中心形成的空隙中，形成三角形状的金属电极。

9.根据权利要求8所述的铁电二极管储存器的制备方法，其特征在于：所述聚苯乙烯小球模板的小球直径为200-700nm，获得单个所述金属电极的面积为0.10-0.20平方微米。

10.根据权利要求6所述的铁电二极管储存器的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，采用激光脉冲法在晶体取向为(001)的单晶衬底上的氧化物底电极表面沉积形成BFO铁电薄膜，获得BFO外延铁电薄膜，通过控制激光脉冲数控制所述BFO外延铁电薄膜的厚度为10-40nm。