[发明专利]一种基于相变原理的忆阻器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于相变原理的忆阻器，其特征在于，包括：由下至上的基底、底电极、第一限制层、介质层、第二限制层以及顶电极；

所述第一限制层和所述第二限制层的材料均包括二维原子晶体材料；所述介质层的材料包括相变材料；所述介质层的厚度小于或等于10nm；所述第二限制层和所述第一限制层分别完全覆盖介质层的上下两侧；所述第一限制层和所述第二限制层用于在所述介质层的垂直方向上施加应力，从而为所述介质层引入纳米级限制，进而将所述介质层的相变范围限制在纳米级别。

2.根据权利要求1所述的基于相变原理的忆阻器，其特征在于，所述相变材料为硫系相变材料。

3.根据权利要求1所述的基于相变原理的忆阻器，其特征在于，所述二维原子晶体材料为三氧化钼。

4.根据权利要求1所述的基于相变原理的忆阻器，其特征在于，所述基底的材料为：硅基氧化物、氮化物、铝基氧化物和氮化物中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的基于相变原理的忆阻器，其特征在于，所述基底材料为柔性材料。

6.根据权利要求1所述的基于相变原理的忆阻器，其特征在于，所述底电极和所述顶电极的材料均为：金属材料或柔性导电材料。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的基于相变原理的忆阻器，其特征在于，所述基于相变原理的忆阻器还包括：位于顶电极之上的保护层，用于隔绝空气和水汽；

所述保护层的材料为：氮化硅、氮化硼、聚甲基丙烯酸甲酯、氧化硅和氧化铝中的一种或多种。

8.权利要求1-6任意一项所述基于相变原理的忆阻器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在基底上制备底电极；

S2、制备二维原子晶体材料，并将二维原子晶体材料转移至所述底电极上，形成第一限制层；

S3、在所述第一限制层上制备相变材料，形成介质层；

S4、制备二维原子晶体材料，并将二维原子晶体材料转移至所述介质层上，形成第二限制层；

S5、在所述第二限制层上制备顶电极；

其中，所述介质层的厚度小于或等于10nm；所述第二限制层和所述第一限制层分别完全覆盖介质层的上下两侧；所述第一限制层和所述第二限制层用于对所述介质层的相变范围进行限制。

9.根据权利要求8所述的基于相变原理的忆阻器的制备方法，其特征在于，还包括在所述步骤S5之后执行的步骤S6；所述步骤S6包括：采用化学气相沉积、旋涂、原子层沉积或机械剥离法在所述顶电极上覆盖保护层，以隔绝空气和水汽。