CN110289351B - 一种抗辐照柔性阻变单元器件及其制备方法和在柔性阻变存储器中的应用 - Google Patents

一种抗辐照柔性阻变单元器件及其制备方法和在柔性阻变存储器中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种抗辐照柔性阻变单元器件及其制备方法和在阻变存储器中的应用,属于存储器件领域。本发明提供的抗辐照柔性阻变单元器件的结构依次为柔性衬底层、铟氧化物层、阻变材料层和金属电极层;所述阻变材料层的材质为铝镁铟氧化物。本发明提供的抗辐照柔性阻变单元器件采用抗辐射性能强、延展性好的材料作为阻变存储器中的衬底或电极,通过控制阻变材料层中材料成分,设计出的阻变单元器件不但整体柔性可弯曲,更重要的是具有优异的抗辐射性能。实施例结果表明,本发明提供的抗辐照柔性阻变单元器件在辐照剂量为300krad(Si)的情况下,器件结构没有发生变化,且器件仍然具有较好的性能。

Description

一种抗辐照柔性阻变单元器件及其制备方法和在柔性阻变存储器中的应用
技术领域
本发明涉及存储器件领域。具体地说,本发明涉及一种抗辐照柔性阻变单元器件及其制备方法和在柔性阻变存储器中的应用。
背景技术
在太空中,半导体元器件在航空航天领域具有广泛应用,其中存储器是保证卫星、飞船等航空航天装备正常服役中最重要的元器件之一。为了执行必要的航天任务,卫星需要深入太空。而在地球外层空间环境中,存在着范艾伦辐射带、太阳宇宙射线、银河宇宙射线以及太阳辐射产生的各种辐射源,这些射线和离子会对电子器件造成巨大的损伤,导致存储器数据丢失或性能下降,甚至引发电子系统故障,对航天器工作状态和服役寿命有重要的影响。
星载存储器有很多种类,常见的有DRAM、SRAM、FLASH Memory等等。近年来,以FLASH Memory为主的闪速存储器(简称闪存)是主流技术。闪存虽然具有容量密度高、存储非易失性、功耗小等优点,但是值得关注的是,现有的闪存器件抗辐照性能差,需要额外且复杂的数据保护及纠错装置,并且闪存是不可弯曲的刚性结构、使用场景受限,材料及器件的制备工艺复杂。
发明内容
本发明提供了一种抗辐照柔性阻变单元器件,本发明提供的抗辐照柔性阻变单元器件具有较好的抗辐照性能,且本发明提供的器件具有柔性结构,可以弯曲方便使用。
本发明提供了一种抗辐照柔性阻变单元器件,所述抗辐照柔性阻变单元器件的结构自下而上依次为柔性衬底层、铟氧化物层、阻变材料层和金属电极层;所述阻变材料层的材质为铝镁铟氧化物。
优选的,所述柔性衬底层的材质为镍、银、铜、磷青铜和银镍合金中的一种或多种;所述柔性衬底层的厚度为200~300nm。
优选的,所述铟氧化物层的材质为InaOb,其中a:b=1~5:1~5;所述铟氧化物层的厚度为100~600nm。
优选的,所述铝镁铟氧化物的化学式为AlaMgbIncOd,其中a:b:c:d=1~5:1~5:1~5:1~16,所述铝镁铟氧化物的氧空位形成能为2.0~16.0eV;所述铝镁铟氧化物为多晶或非晶结构;所述阻变材料层的厚度为200~1500nm。
优选的,所述金属电极层的材质为Ag、Au、Pt、Al和Cu中的一种或多种;所述金属电极层的厚度为100~1000nm。
本发明还提供了上述技术方案所述抗辐照柔性阻变单元器件的制备方法,包括以下步骤:
(1)在柔性衬底上涂覆氧化铟前驱液,然后进行退火处理,再进行后退火处理,得到柔性衬底层-铟氧化物层;
(2)在柔性衬底层-铟氧化物层的铟氧化物层表面涂覆阻变材料前驱液,然后进行退火处理,再进行后退火处理,得到柔性衬底层-铟氧化物层-阻变材料层;
(3)在柔性衬底层-铟氧化物层-阻变材料层的阻变材料层表面制备顶电极,得到抗辐照柔性阻变单元器件。
优选的,所述(1)氧化铟前驱液为铟盐、水和碱的混合溶液;所述氧化铟前驱液中铟盐的浓度为0.05~3mol/L,所述氧化铟前驱液的pH值为7~12。
优选的,所述(2)阻变材料前驱液为氧化铝前驱液和氧化镁前驱液的混合溶液,所述氧化铝前驱液和氧化镁前驱液的体积比为1~20:1~20;所述氧化镁前驱液为镁盐和酸的混合溶液;所述氧化铝前驱液中铝盐的浓度为0.2~0.5mol/L,所述氧化镁前驱液的pH值为2~6;所述氧化铝前驱液为铝盐、过氧化氢水溶液和酸的混合溶液;所述氧化铝前驱液中铝盐的浓度为0.2~0.5mol/L,所述氧化铝前驱液的pH值为3~6。
优选的,所述(1)、(2)和(3)中退火处理的温度独立地为20~300℃,保温时间独立地为3~30min;所述(1)、(2)和(3)中后退火处理的温度独立地为20~300℃,保温时间独立地为3~100min。
本发明还提供了上述技术方案所述抗辐照柔性阻变单元器件或者上述技术方案所述方法制备得到的抗辐照柔性阻变单元器件在阻变存储器中的应用。
本发明提供了一种抗辐照柔性阻变单元器件,所述抗辐照柔性阻变单元器件的结构自下而上依次为柔性衬底层、铟氧化物层、阻变材料层和金属电极层;所述阻变材料层的材质为铝镁铟氧化物。本发明提供的抗辐照柔性阻变单元器件采用抗辐射性能强、延展性好的材料作为阻变存储器中的衬底或电极,通过控制阻变材料层中材料成分,设计出的阻变单元器件不但整体柔性可弯曲,更重要的是具有优异的抗辐射性能。实施例结果表明,本发明提供的抗辐照柔性阻变单元器件在辐照剂量为300krad(Si)的情况下,器件结构没有发生变化,且器件仍然具有较好的性能。因此,本发明提供的柔性阻变单元器件具有优异的抗辐照性能。
附图说明
图1为本发明提供的抗辐照柔性阻变单元器件结构示意图;
图2为本发明实施例1制备得到的柔性阻变单元器件在不同辐照剂量辐照前后的电阻分布曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种抗辐照柔性阻变单元器件,所述抗辐照柔性阻变单元器件的结构自下而上依次为柔性衬底层、铟氧化物层、阻变材料层和金属电极层;所述阻变材料层的材质为铝镁铟氧化物。
本发明提供的抗辐照柔性阻变单元器件为层状结构,结构示意图如图1所示。
在本发明中,所述柔性衬底层的材质优选为镍、银、铜、磷青铜和银镍合金中的一种或多种。在本发明中,所述柔性衬底层的厚度优选为200~300nm,进一步优选为220~280nm,更优选为240~260nm。本发明提供的柔性衬底能够任意弯曲,有利于提高器件的抗损坏能力。而且本发明采用柔性衬底,有利于使制备的单元器件在最小的空间内做出尽可能大的功能器件,如在飞行器、卫星等有限空间内,做出尽可能大的功能器件。
在本发明中,所述铟氧化物层的材质优选为InaOb,其中a:b=1~5:1~5,优选为2~4:2~4,更优选为InO、In2O和In2O3中的至少一种。在本发明中,所述铟氧化物层的厚度优选为100~600nm,进一步优选为200~500nm,更优选为300~400nm。在本发明中,铟氧化物InaOb具有合适的氧空位浓度和禁带宽度,具有一定的抗辐照性能,而且所述铟氧化物层为后续制备阻变材料层提供了基础。
在本发明中,所述阻变材料层的材质为铝镁铟氧化物,所述铝镁铟氧化物的化学式优选为AlaMgbIncOd,其中a:b:c:d=1~5:1~5:1~5:1~16,优选为2~4:1~2:2~4:3~7,更优选为AlMgInO4、AlMgIn3O7和Al3MgInO7中的一种或多种。在本发明中,所述铝镁铟氧化物的氧空位形成能为2.0~16.0eV,优选为4.0~14.0eV,更优选为8.0~10.0eV。在本发明中,通过调控铝、镁、铟三者之间的元素比例,能够直接调控阻变材料层的氧空位形成能,使氧空位形成能在合适区间,进而提高材料或器件的抗辐照性能。本发明中,所述铝镁铟氧化物优选为多晶或非晶结构,能够有效阻隔辐射粒子(包括电子或中子等),进而有利于提高单元器件的抗辐射性能。在本发明中,所述阻变材料层的厚度优选为200~1500nm,进一步优选为500~1200nm,更优选为700~1000nm。
本发明提供的柔性阻变单元器件是氧空位导电机制,器件的Set/Reset过程即高低阻态之间的转变主要是由氧空位导电细丝的形成和断裂引起的。器件经过辐照后,会在器件内部引入氧空位,进而影响导电通道的形成与断裂。为了解决这一问题,人们通常会提高器件的氧空位形成能,以减少氧空位的形成,但是氧空位过少,又会影响器件的阻变性能。本发明提供的柔性阻变单元器件以AlaMgbIncOd作为阻变材料层,通过将阻变材料层的元素组成、晶体结构以及氧空位形成能控制在上述合适范围内,使本发明提供的阻变单元器件经过辐射后,仍然能够保证氧空位浓度始终在比较合适的区间,大幅提升了阻变存储器的抗辐照性能。
在本发明中,所述金属电极层的材质优选为Ag、Au、Pt、Al和Cu中的一种或多种。在本发明中,所述金属电极层的厚度优选为100~1000nm,进一步优选为200~800nm,更优选为400~600nm。本发明优选将金属电极层的材质和厚度控制在上述范围内,有利于保证阻变器件的导电性能和稳定性,而且本发明以弯曲性能好的材料为电极,有利于保证本发明最终制备得到的阻变器件柔性较好。
本发明还提供了上述技术方案所述抗辐照柔性阻变单元器件的制备方法,包括以下步骤:
(1)在柔性衬底上涂覆氧化铟前驱液,然后进行退火处理,再进行后退火处理,得到柔性衬底层-铟氧化物层;
(2)在柔性衬底层-铟氧化物层的铟氧化物层表面涂覆阻变材料前驱液,然后进行退火处理,再进行后退火处理,得到柔性衬底层-铟氧化物层-阻变材料层;
(3)在柔性衬底层-铟氧化物层-阻变材料层的阻变材料层表面制备顶电极,得到抗辐照柔性阻变单元器件。
本发明在柔性衬底上涂覆氧化铟前驱液,然后进行退火处理,再进行后退火处理,得到柔性衬底层-铟氧化物层。
在本发明中,所述柔性衬底优选为经过预处理的柔性衬底,所述预处理方法优选包括:将衬底进行清洁处理后,在50~580℃温度进行退火处理。在本发明中,所述退火温度进一步优选为100~450℃,更优选为180~300℃;所述退火处理的时间优选为1~5h,进一步优选为2~4h,更优选为3h。本发明优选通过对衬底进行退火处理,使衬底材料结晶成非晶或多晶,有利于对辐射粒子起到一定的阻隔作用,进而有利于提高阻变器件的抗辐照性能。在本发明中,所述清洁处理的方法优选依次包括:用细砂纸打磨去除衬底表面氧化物,用浸润过无水乙醇的脱脂棉签擦拭,然后依次在乙醇、丙酮和超纯水溶液中分别进行3~20min的超声处理,彻底清洗表面物质。
本发明在柔性衬底上涂覆氧化铟前驱液。在本发明中,所述氧化铟前驱液优选为铟盐、水和碱的混合溶液,所述氧化铟前驱液中铟盐的浓度优选为0.05~3mol/L,进一步优选为0.1~2.5mol/L,更优选为1~2mol/L,所述氧化铟前驱液的pH值优选为7~12,进一步优选为8~11,更优选的为9~10。在本发明中,所述铟盐优选包括硝酸铟、氯化铟或溴化铟;所述碱优选包括氨水或碳酸氢钠。本发明通过控制碱的用量,将氧化铟前驱液的pH值控制在上述范围内,提供碱性环境,便于后续生成氧化铟。在本发明中,所述涂覆的方法优选为旋涂,旋涂的转速优选为200~5000rpm,进一步优选为500~4500rpm,更优选为1000~4000rpm;所述旋涂的时间优选为5~60s,进一步优选为10~50s,更优选为20~40s。
完成涂覆后,本发明将旋涂了氧化铟前驱液的柔性衬底进行退火处理。在本发明中,所述退火处理的温度优选为20~300℃,进一步优选为50~250℃,更优选为100~200℃;升温至退火处理温度的升温速率优选>10℃/min,进一步优选为10~60℃/min,更优选为20~50℃/min。本发明优选将退火处理的温度和升温速率控制在上述范围内,有利于薄膜结晶形成多晶或非晶结构,提高成膜质量,进而提高器件的抗辐照性能。升温至退火处理温度后,本发明优选保温3~30min,进一步优选为5~25min,更优选为10~20min。本发明通过退火处理,使氧化铟前驱液转化成铟氧化物薄膜。
退火处理完成后,本发明优选重复进行涂覆氧化铟前驱液和退火处理步骤,以使得到的铟氧化物层厚度满足上文所述铟氧化物层厚度要求。在本发明中,重复的次数优选为2~6次,进一步优选为3~5次,更优选为4次。
重复涂覆以及退火处理完成后,本发明对涂覆有铟氧化物层的柔性衬底进行后退火处理,得到柔性衬底层-铟氧化物层。在本发明中,所述后退火处理的温度优选为20~300℃,进一步优选为50~250℃,更优选为100~200℃;保温时间优选为3~100min,进一步优选为10~90min,更优选为20~80min,最优选为30~70min。本发明通过后退火处理,使生成的铟氧化物薄膜更加致密,提高成膜质量,进而有利于提高阻变存储器的抗辐照性能。
本发明在柔性衬底层-铟氧化物层的铟氧化物层表面涂覆阻变材料前驱液,然后进行退火处理,再进行后退火处理,得到柔性衬底层-铟氧化物层-阻变材料层。
在本发明中,所述阻变材料前驱液为氧化铝前驱液和氧化镁前驱液的混合溶液;所述氧化铝前驱液和氧化镁前驱液的体积比优选为1~20:1~20,进一步优选为5~15:5~15。在本发明中,所述氧化铝前驱液优选为铝盐、过氧化氢水溶液和酸的混合溶液;所述氧化铝前驱液中铝盐的浓度优选为0.2~0.5mol/L,所述氧化铝前驱液的pH值优选为3~6,更有选的为4~5。在本发明中,所述铝盐优选包括硝酸铝、氯化铝或溴化铝。在本发明中,所述铝盐的阴离子和铟盐的阴离子优选相同,所述酸优选为铟盐或者铝盐阴离子对应的酸。在本发明中,所述氧化镁前驱液优选为镁盐和酸的混合溶液;所述氧化镁前驱液中镁盐的浓度优选为0.2~0.5mol/L,所述氧化镁前驱液的pH值优选为2~6,更优选为4~5。在本发明中,所述镁盐优选包括硝酸镁、氯化镁或溴化镁。在本发明中,所述铟盐的阴离子和镁盐的阴离子优选相同,所述酸优选为铟盐或者镁盐阴离子对应的酸。本发明通过控制酸的用量将氧化镁前驱液的pH值控制在上述范围内,避免镁离子发生水解。
在本发明中,所述涂覆的方法优选为旋涂,旋涂的转速优选为200~5000rpm,进一步优选为500~4500rpm,更优选为1000~4000rpm;所述旋涂的时间优选为5~60s,进一步优选为10~50s,更优选为20~40s。
完成涂覆后,本发明将涂覆后的层状材料进行退火处理。在本发明中,所述退火处理的温度优选为20~300℃,进一步优选为50~250℃,更优选为100~200℃;升温至退火处理温度的升温速率优选>10℃/min,进一步优选为10~60℃/min,更优选为20~50℃/min。本发明优选将退火处理的温度和升温速率控制在上述范围内,一是有利于薄膜结晶,形成多晶或非晶结构,提高成膜质量;二是有利于Al、Mg离子取代In离子,得到铝镁铟氧化物。升温至退火处理温度后,本发明优选保温3~30min,进一步优选为5~25min,更优选为10~20min。本发明通过退火处理,阻变材料前驱液中的铝、镁离子部分置换取代了铟氧化物中的铟离子,生成了铝镁铟氧化物薄膜,即阻变材料层。
本发明优选重复进行涂覆氧化铝前驱液和退火处理步骤,以使得到的阻变材料层厚度满足上文所述阻变材料层厚度要求。在本发明中,重复的次数优选为2~6次,进一步优选为3~5次,更优选为4次。
重复涂覆以及退火处理完成后,本发明对涂覆有阻变材料层的材料进行后退火处理,得到柔性衬底层-铟氧化物层-阻变材料层。在本发明中,所述后退火处理的温度优选为20~300℃,进一步优选为50~250℃,更优选为100~200℃;保温时间优选为3~100min,进一步优选为10~90min,更优选为20~80min,最优选为30~70min。本发明通过后退火处理,使生成的铝镁铟氧化物薄膜更加致密,提高成膜质量,进而有利于提高阻变存储器的抗辐照性能。
得到柔性衬底层-铟氧化物层-阻变材料层后,本发明在柔性衬底层-铟氧化物层-阻变材料层的阻变材料层表面制备顶电极,得到抗辐照柔性阻变单元器件。本发明对顶电极的制备方法没有特别要求,采用直流溅射或者旋涂或者蒸镀方法均可,本发明对直流溅射、旋涂和蒸镀方法的具体实施方式没有特别要求,采用本领域技术人员所熟知的方式即可。
本发明还提供了上述技术方案所述抗辐照柔性阻变单元器件或者上述技术方案所述方法制备得到的抗辐照柔性阻变单元器件在阻变存储器中的应用。本发明对具体的应用方式没有特别要求,采用本领域技术人员所熟知的应用方式即可。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
柔性衬底准备:将5英寸银镍合金片切割成边长0.8mm的方形小片,厚度约为700nm;银镍合金片衬底用浸润过无水乙醇的脱脂棉签擦拭,并在乙醇溶液中进行5min的超声处理进行清洗;将银镍合金片衬底放入退火炉中,在180℃温度下烘烤5min。
前驱体溶液准备:根据比例称取0.3264g硝酸铟、0.1235g硝酸镁和0.1875g硝酸铝,将0.3264g In(NO3)3·6H2O与4mL去离子水混合,在70℃下搅拌15min,再加入111μL氨水,搅拌24h,得到氧化铟前驱液。将0.1235g硝酸镁与111μL硝酸,搅拌24h,得到氧化镁前驱液。将0.1875g Al(NO3)3·9H2O与75μL浓度为30%过氧化氢混合,在70℃下搅拌15min,再加入111μL硝酸,搅拌24h,得到氧化铝前驱液。将氧化铝前驱液与氧化镁前驱液按照溶液体积比10:1的比例充分混合,得到阻变材料前驱液。
铟氧化物薄膜制备:将银镍合金衬底放在匀胶机片托的正中央,在衬底滴入一到两滴氧化铟前驱液,以4300rpm的速度匀胶30s,得到单层膜;在快速退火炉180℃下热板加热5min;将衬底从快速退火炉中取出,重复上述步骤四次,以获得合适的厚度;为了使InOx薄膜致密化,在180℃的炉中进行1h的后退火。
阻变材料层制备:将旋涂了铟氧化物薄膜的银镍合金片衬底放在匀胶机片托的正中央,在铟氧化物薄膜表面滴入半滴到一滴阻变材料前驱液,以5000rpm的速度匀胶30s,得到单层膜;在180℃的快速退火炉中退火30min;将衬底从快速退火炉中取出,重复上述步骤四次,得到阻变材料层。
顶电极制备:采用直流溅射方式,在阻变材料层之上制备厚度约500nm的Ag顶电极,得到抗辐照柔性阻变单元器件。
实施例2
柔性衬底准备:将2英寸的磷青铜合金切割成边长0.8mm的方形小片,厚度约为600nm;银镍合金衬底用浸润过无水乙醇的脱脂棉签擦拭,并在乙醇溶液中进行5min的超声处理进行清洗;将磷青铜合金衬底放入退火炉中,在180℃温度下烘烤5min。
前驱体溶液准备:根据比例称取0.3264g硝酸铟、0.1235g硝酸镁和0.1875g硝酸铝,将0.3264g In(NO3)3·6H2O与4mL去离子水混合,在70℃下搅拌15min,再加入111μL氨水,搅拌24h,得到氧化铟前驱液。将0.1235g硝酸镁与111μL硝酸,搅拌24h,得到氧化镁前驱液。将0.1875g Al(NO3)3·9H2O与75μL浓度为30%过氧化氢混合,在70℃下搅拌15min,再加入111μL硝酸,搅拌24h,得到氧化铝前驱液。将氧化铝前驱液与氧化镁前驱液按照溶液体积比10:1的比例充分混合,得到阻变材料前驱液。
铟氧化物薄膜制备:将磷青铜合金衬底放在匀胶机片托的正中央,在衬底滴入一到两滴氧化铟前驱液,以4300rpm的速度匀胶30s,得到单层膜;在快速退火炉180℃下热板加热5min;将衬底从快速退火炉中取出,重复上述步骤四次,以获得合适的厚度;为了使InOx薄膜致密化,在180℃的炉中进行1h的后退火。
阻变材料层制备:将旋涂了铟氧化物薄膜的磷青铜合金片衬底放在匀胶机片托的正中央,在铟氧化物薄膜表面滴入半滴到一滴阻变材料旋涂前驱液,以5000rpm的速度匀胶30s,得到单层膜;在180℃的快速退火炉中退火30min;将衬底从快速退火炉中取出,重复上述步骤四次,得到阻变材料层。
顶电极制备:采用旋涂方式,在阻变材料层之上制备厚度约500nm的Ag顶电极,得到抗辐照柔性阻变单元器件。
性能测试:
对实施例1制备得到的抗辐照柔性阻变单元器件在300krad(Si)辐照剂量辐照前后的电阻分布进行测试,结果如图2所示。由图2可知,辐照前后高低阻值具有很好的均一性,并且这些高低阻值几乎都分布在一个比较窄的阻值区间内,主要体现在低阻态电阻值(Low Resistance State,LRS)主要分布在102附近,高阻态电阻值(High ResistanceState,HRS)分布在106附近。本发明提供的柔性阻变单元器件经过300krad(Si)辐照后,HRS/LRS的比例仍大于103,辐照过后器件的开关比并没有明显变化,表明器件的存储性能并没有受到辐照的影响。在本发明中,HRS下降的原因可归纳为:60Co-γ射线辐照诱导铝镁铟氧化物层中氧空位的增加,导电细丝断裂区氧空位的增加会形成导电细丝的弱连接,进而导致HRS降低。另一方面,在导电细丝已经连接上下电极的LRS中,氧空位的增多对导电细丝的连接情况影响不大,所以经过不同辐照剂量辐照后LRS几乎没有变化。由此可以说明本发明提供的柔性阻变单元器件具有优异的抗辐照性能。
实施例2的抗辐射性能测试结果与实施例1类似,在此不再赘述。
综上,本发明提供的柔性阻变单元器件抗辐照性能较好,在辐照剂量为300krad(Si)的情况下,器件结构没有发生变化,且器件仍然具有较好的性能。因此,本发明提供的柔性阻变单元器件具有优异的抗辐照性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗辐照柔性阻变单元器件,所述抗辐照柔性阻变单元器件的结构自下而上依次为柔性衬底层、铟氧化物层、阻变材料层和金属电极层;所述阻变材料层的材质为铝镁铟氧化物;
所述铝镁铟氧化物的化学式为AlaMgbIncOd,其中a:b:c:d=1~5:1~5:1~5:1~16;所述铝镁铟氧化物的氧空位形成能为2.0~16.0eV;所述铝镁铟氧化物为多晶或非晶结构。
2.根据权利要求1所述的抗辐照柔性阻变单元器件,其特征在于,所述柔性衬底层的材质为镍、银、铜、磷青铜和银镍合金中的一种或多种;所述柔性衬底层的厚度为200~300nm。
3.根据权利要求1所述的抗辐照柔性阻变单元器件,其特征在于,所述铟氧化物层的材质为InaOb,其中a:b=1~5:1~5;所述铟氧化物层的厚度为100~600nm。
4.根据权利要求1所述的抗辐照柔性阻变单元器件,其特征在于,所述阻变材料层的厚度为200~1500nm。
5.根据权利要求1所述的抗辐照柔性阻变单元器件,其特征在于,所述金属电极层的材质为Ag、Au、Pt、Al和Cu中的一种或多种;所述金属电极层的厚度为100~1000nm。
6.权利要求1~5任一项所述抗辐照柔性阻变单元器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在柔性衬底上涂覆氧化铟前驱液,然后进行退火处理,再进行后退火处理,得到柔性衬底层-铟氧化物层;
(2)在柔性衬底层-铟氧化物层的铟氧化物层表面涂覆阻变材料前驱液,然后进行退火处理,再进行后退火处理,得到柔性衬底层-铟氧化物层-阻变材料层;
(3)在柔性衬底层-铟氧化物层-阻变材料层的阻变材料层表面制备顶电极,得到抗辐照柔性阻变单元器件。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述(1)氧化铟前驱液为铟盐、水和碱的混合溶液;所述氧化铟前驱液中铟盐的浓度为0.05~3mol/L,所述氧化铟前驱液的pH值为7~12。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述(2)阻变材料前驱液为氧化铝前驱液和氧化镁前驱液的混合溶液,所述氧化铝前驱液和氧化镁前驱液的体积比为1~20:1~20;所述氧化镁前驱液为镁盐和酸的混合溶液;所述氧化镁前驱液中镁盐的浓度为0.2~0.5mol/L,所述氧化镁前驱液的pH值为2~6;所述氧化铝前驱液为铝盐、过氧化氢水溶液和酸的混合溶液;所述氧化铝前驱液中铝盐的浓度为0.2~0.5mol/L,所述氧化铝前驱液的pH值为3~6。
9.根据权利要求6~8任一项所述的制备方法,其特征在于,所述(1)、(2)和(3)中退火处理的温度独立地为20~300℃,保温时间独立地为3~30min;所述(1)、(2)和(3)中后退火处理的温度独立地为20~300℃,保温时间独立地为3~100min。
10.权利要求1~5任一项所述抗辐照柔性阻变单元器件或者权利要求6~9任一项所述方法制备得到的抗辐照柔性阻变单元器件在阻变存储器中的应用。
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