[发明专利]一种生物阻变存储器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物阻变存储器及其制备方法，所述生物阻变存储器包括介质层，所述介质层由生物材料和纳米材料复合而成，其通过旋涂的方式制作在顶电极和底电极之间。本发明所述生物阻变存储器，生物材料易获取、无需化学提取和纯化、成本低、可被人体吸收、对环境无害、可生物降解，生物材料与纳米材料复合制备的介质层，能够显著提升阻变存储器的阻变性能。本发明提供的生物阻变存储器的制备方法，步骤简单易操作，可塑性强，成本低廉，工作电压低，适用范围广泛，制备的生物阻变存储器具有较长的保持时间和良好的耐久性，能够有效地实现对器件开关比的调控。

技术领域

本发明涉及存储器技术领域，具体涉及一种基于蚕血蛋白质和纳米材料的生物阻变存储器及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的不断进步，智能化与信息化的时代已经到来，对数据存储和处理提出了更高的要求传统的非易失性存储器的存储能力越来越接近极限，因此，亟需一种具有高集成度、低功耗、高稳定性的新型元器件。

非易失性存储器包括磁性存储器(MRAM)、铁电存储器(FRAM)、相变存储器(PCRAM)和电阻式开关存储器(RRAM)，其中，阻变存储器(RRAM)因结构简单、存储容量大、读写速度快、使用寿命长、可反复擦写等特点，在存储领域展现出卓越的性能，有望取代闪存器件。

目前，被报道的阻变层材料种类十分广泛，例如：金属氧化物(MOS₂、HfO₂、Ta₂O₅、ZnO、ZrO₂、TiO₂)和有机聚合物(PVP、PMMA、PVA)等材料被用作阻变存储器的介质层。但是，这些材料获取难、价格高、不易回收、可持续利用率低，有些材料具有毒性，且由于电子产品更新速度快，废弃的电子产品会造成严重的环境污染，因此，越来越多的阻变存储器逐渐以生物材料作为介质层，如纤维素、DNA、木质素等。

但是，现有的以生物材料作为介质层的阻变存储器，多存在开关比不稳定、功耗高、保持时间短、耐久性差等问题，基于上述问题，有必要提供一种能够解决上述问题的生物阻变存储器。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种生物阻变存储器及其制备方法，所述生物阻变器的介质层为生物材料和纳米材料的复合薄膜，其通过旋涂的方式制作在顶电极和底电极之间，使得制备的生物阻变存储器具有较长的保持时间和良好的耐久性，可适用于不同需求的阻变存储器，且通过生物材料和纳米材料复合能够有效地实现对器件开关比的调控，从而完成了本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：

第一方面，提供一种生物阻变存储器，生物阻变存储器包括介质层，所述介质层由生物材料和纳米材料复合而成。

第二方面，提供一种生物阻变存储器的制备方法，优选用于制备第一方面所述的生物阻变存储器，所述制备方法包括以下步骤：

步骤1，制备底电极，并清洗；

步骤2，在清洗后的底电极上制备介质层；

步骤3，在介质层上制备顶电极。

第三方面，提供一种第二方面所述方法制备的生物阻变存储器。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)本发明提供的生物阻变存储器，其采用蚕血蛋白质和纳米材料复合制备介质层，其中的蚕血蛋白质易获取、无需化学提取和纯化、成本低、可被人体吸收、对环境无害、可生物降解；将蚕血蛋白质与纳米材料复合，能够显著提升基于蚕血蛋白质的阻变存储器的阻变性能；

(2)本发明提供的生物阻变存储器的制备方法，步骤简单易操作，可塑性强，成本低廉，工作电压低，适用范围广泛，适合大规模批量生产，有较好的应用前景；