一種超輕阻變存儲器及其制備方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本發明屬于電子技術以及存儲器器件領域，具體涉及一種超輕阻變存儲器及其制備方法。
【【背景技術】】
[0002]隨著電子信息技術的不斷進步，對于質量輕，便攜的電子產品需求越來越大。近兩年來，超輕質量的電子器件研發受到廣泛關注。例如:日本東京大學的Takao Someya教授及其合作者提出在塑料襯底上制備質量僅為3g/m2的有機薄膜晶體管及質量只有4g/m2的有機太陽能電池等的方法。超輕質量的電子器件在可穿戴式電子產品，醫療健康監測，機器人，遙控傳感等領域具有廣泛的應用前景。超輕薄膜晶體管，超輕太陽能電池，超輕壓力傳感器，超輕磁阻傳感器等電子器件已被成功制備。而在超輕質量的可穿戴式電子產品，醫療健康監測，機器人，遙控傳感等系統中，數據存儲器件是必不可少的一部分，但超輕質量的存儲器技術還比較缺乏。在眾多存儲器件中，阻變存儲器由于其可縮小性好、存儲密度高、功耗低、讀寫速度快、反復操作耐受力強、數據保持時間長等優點，被認為是下一代存儲器的最有力候選者之一，但是現有技術的阻變存儲器普遍質量較重。因此，可以看出急需超輕質量的阻變存儲器實現方法。
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【發明內容】
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[0003]本發明的目的在于克服上述不足，提供一種超輕阻變存儲器及其制備方法，該實現方法可以獲得質量比目前的阻變存儲器件低兩個數量級以上的超輕阻變存儲器。
[0004]為了達到上述目的，一種超輕阻變存儲器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0005]步驟一，在硅徹底基片上生長單層全氟十二烷基三氯硅烷薄膜；
[0006]步驟二，在全氟十二烷基三氯硅烷層上生長金薄膜電極層；
[0007]步驟三，在金薄膜電極層上滴涂蠶絲蛋白薄膜；
[0008]步驟四，將蠶絲蛋白薄膜從襯底基片上剝離，在此過程中，金薄膜電極會粘附于蠶絲蛋白薄膜上一同被剝離，將剝離下來的蠶絲蛋白薄膜粘附于負載襯底，其中金薄膜電極表面向上；
[0009]步驟五，在金薄膜電極上，生長蠶絲蛋白薄膜；
[0010]步驟六，在蠶絲蛋白薄膜上生長銀薄膜電極，并從負載襯底上剝離，即完成超輕阻變存儲器的制備。
[0011]所述步驟一中，生長單層全氟十二烷基三氯硅烷薄膜采用化學氣相法。
[0012]所述步驟二中，生長的金薄膜電極層的厚度為20-50納米。
[0013]所述步驟三中，滴涂蠶絲蛋白薄膜時，采用質量濃度為I%-6%的蠶絲蛋白的水溶液，滴涂之后在大氣環境中放置24小時自然晾干，所形成的蠶絲蛋白薄膜厚度為1-10微米。
[0014]所述步驟五中，在金薄膜電極上采用旋涂成膜工藝生長蠶絲蛋白薄膜。
[0015]所述步驟五中，生長蠶絲蛋白薄膜時，采用質量濃度小于I%的蠶絲蛋白的水溶液，所生長薄膜厚度為50-200納米。
[0016]所述步驟六中，生長的銀薄膜電極的厚度為20-50nm。
[0017]—種超輕阻變存儲器，包括金薄膜電極，金薄膜電極的上下兩層分別覆蓋有第一蠶絲蛋白薄膜和第二蠶絲蛋白薄膜，第一蠶絲蛋白薄膜上覆蓋有銀薄膜電極。
[0018]所述金薄膜電極的厚度為20-50納米，第一蠶絲蛋白薄膜的厚度為50-200納米，第二蠶絲蛋白薄膜的厚度為1-10微米，銀薄膜電極的厚度為20-50nm。
[0019]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
[0020]1、本發明提供了一種實現超輕質量的阻變存儲器的方法，利用輕質的蠶絲蛋白為襯底，同時以蠶絲蛋白為阻變材料，可以獲得單位面積質量只有4mg/cm2的阻變存儲器，其單位面積質量比傳統的以硅為襯底的阻變器件輕320倍以上，比常用的A4紙單位面積質量輕20倍以上；
[0021]2、利用本發明實現的超輕阻變存儲器，無生物毒性，對生物體及自然環境不會產生負面影響，可以減小電子器件的污染；
[0022]3、本發明提供了一種實現超輕質量的阻變存儲器的方法，該方法操作簡單，有利于本發明的廣泛推廣與應用。
【【附圖說明】】
[0023]圖1為本發明超輕阻變存儲器件的結構示意圖；
[0024]圖2為實施例1中超輕阻變存儲器的基本電流電壓特性圖；
[0025]圖3為實施例1中超輕阻變存儲器的數據保持時間特性圖。
【【具體實施方式】】
[0026]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。
[0027]—種超輕阻變存儲器，包括金薄膜電極，金薄膜電極的上下兩層分別覆蓋有第一蠶絲蛋白薄膜和第二蠶絲蛋白薄膜，第一蠶絲蛋白薄膜上覆蓋有銀薄膜電極，其中，金薄膜電極的厚度為20-50納米，第一蠶絲蛋白薄膜的厚度為50-200納米，第二蠶絲蛋白薄膜的厚度為1-10微米，銀薄膜電極的厚度為20-50nm。
[0028]—種超輕阻變存儲器的制備方法，包括以下步驟:
[0029]步驟一，在硅徹底基片上，采用化學氣相法生長單層全氟十二烷基三氯硅烷薄膜；
[0030]步驟二，在全氟十二烷基三氯硅烷層上生長金薄膜電極層，生長的金薄膜電極層的厚度為20-50納米；
[0031]步驟三，在金薄膜電極層上滴涂蠶絲蛋白薄膜，滴涂蠶絲蛋白薄膜時，采用質量濃度為I %-6 %的蠶絲蛋白的水溶液，滴涂之后在大氣環境中放置24小時自然晾干，所形成的蠶絲蛋白薄膜厚度為1-10微米；
[0032]步驟四，將蠶絲蛋白薄膜從襯底基片上剝離，在此過程中，金薄膜電極會粘附于蠶絲蛋白薄膜上一同被剝離，將剝離下來的蠶絲蛋白薄膜粘附于負載襯底，其中金薄膜電極表面向上；
[0033]步驟五，在金薄膜電極上，采用旋涂成膜工藝生長蠶絲蛋白薄膜，生長蠶絲蛋白薄膜時，采用質量濃度小于I %的蠶絲蛋白的水溶液，所生長薄膜厚度為50-200納米；
[0034]步驟六，在蠶絲蛋白薄膜上生長銀薄膜電極，生長的銀薄膜電極的厚度為20-50nm，并從負載襯底上剝離，即完成超輕阻變存儲器的制備。
[0035]實施例1:
[0036]步驟一，在硅徹底基片上，采用化學氣相法生長單層全氟十二烷基三氯硅烷薄膜；
[0037]步驟二，在全氟十二烷基三氯硅烷層上生長金薄膜電極層，生長的金薄膜電極層的厚度為50納米；
[0038]步驟三，在金薄膜電極層上滴涂蠶絲蛋白薄膜，滴涂蠶絲蛋白薄膜時，采用質量濃度為I %-6 %的蠶絲蛋白的水溶液，滴涂之后在大氣環境中放置24小時自然晾干，所形成的蠶絲蛋白薄膜厚度為10微米；
[0039]步驟四，將蠶絲蛋白薄膜從襯底基片上剝離，在此過程中，金薄膜電極會粘附于蠶絲蛋白薄膜上一同被剝離，將剝離下來的蠶絲蛋白薄膜粘附于負載襯底，其中金薄膜電極表面向上；
[0040]步驟五，在金薄膜電極上，采用旋涂成膜工藝生長蠶絲蛋白薄膜，生