專利名稱：一種制備電阻存儲器件的方法及其產(chǎn)品與應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體存儲器件領域，具體涉及ー種制備電阻存儲器件的方法，以及由此制備的均勻發(fā)光的電阻存儲器件與應用。
背景技術：
在半導體技術領域，存儲器件和發(fā)光器件是具有突出前景的兩大方向，井一直是研究的重點?，F(xiàn)代半導體技術中，通常僅為單純的存儲單元器件或發(fā)光器件，而鮮有存儲與發(fā)光相結(jié)合的器件。RRAM(Resistive random access memory,電阻型非易失性存儲器)因其高密度存儲、超高轉(zhuǎn)換速度、長壽命、低功耗以及與傳統(tǒng)CMOSエ藝的兼容性等的諸多優(yōu)點而日益受到關注。但RRAM在走向?qū)嶋H應用的道路上還存在一些問題，如器件的穩(wěn)定型和可重復性 (主要為I-V特性和翻轉(zhuǎn)特性)差，起作用的區(qū)域不均勻，這些都嚴重影響其エ業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明人的發(fā)明專利申請CN201110059937. 2公開了ー種具有發(fā)光特性的電阻存儲器件。該器件利用兼具電阻轉(zhuǎn)變的電致發(fā)光特性的材料作為介質(zhì)層，并使用對介質(zhì)層所發(fā)出的光透明的材料作為底電極和頂電極，實現(xiàn)了半導體器件中存儲與發(fā)光這兩者的有機結(jié)合，大大拓寬了半導體材料的應用前景。該申請所公開的電阻存儲器件的阻態(tài)轉(zhuǎn)變是通過導電通道實現(xiàn)的，在對器件施加電壓時，器件內(nèi)形成導電通道以實現(xiàn)阻態(tài)轉(zhuǎn)變，同時導電通道內(nèi)的載流子發(fā)生復合而產(chǎn)生熒光。為形成導電通道，電阻存儲器件通常在高溫下制備，即在襯底材料上逐層沉積底電極、氧化物中介層和頂電極時，每ー層生長完成之后均要求進行高溫退火處理。退火溫度會影響材料的結(jié)晶性和層間界面性質(zhì)，進而影響器件的阻態(tài)轉(zhuǎn)變性質(zhì)。如此形成的導電通道型電阻存儲器件，其阻態(tài)變化機制I-V特性曲線呈現(xiàn)典型的交叉8字型(如圖4所示)，即當RRAM頂電極接偏壓，底電極接地吋，測試器件在相反極性電場作用下的ι-v特性，正偏壓操作時器件從高阻態(tài)進入低阻態(tài)，而在負偏壓操作吋，器件從低阻態(tài)進入高阻態(tài)，并且I-V曲線存在ー個共同的交點。導電通道的產(chǎn)生具有不確定性，不同樣品的發(fā)光位置不確定、不穩(wěn)定，通常僅在樣品的邊緣位置有發(fā)光點，這會導致發(fā)光不均勻。這種不均勻的發(fā)光性質(zhì)會影響器件的整體穩(wěn)定性。此外，高溫退火處理還會造成較大能量消耗，并且在高溫下處理器件也對器件材料的選擇造成限制。CN200810092024. 9公開了ー種在室溫到約200°C沉積介質(zhì)層制備電阻存儲器件的方法。文中還討論了沉積溫度對樣品I-V特性的影響對于NiO介質(zhì)層，室溫下沉積得到的樣品的ι-v特性顯示其不具備可變電阻特性；對于金屬離子摻雜的氧化物介質(zhì)層，室溫沉積所得樣品的ι-v特性顯示其具備單極性可變電阻特性。然而，相比雙極性可變電阻特性，單極性可變電阻特性的阻態(tài)翻轉(zhuǎn)速度較慢，并且需要較多功耗，成本較高。因此，存在著對于ー種具有均勻發(fā)光特性和雙極性可變電阻特性的光電一體化電阻存儲器件，及其制備方法的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術中RRAM器件功能単一、性質(zhì)穩(wěn)定性和均勻度差、器件制備能耗大的缺陷，提供ー種性質(zhì)穩(wěn)定、均勻，且可以減小尺寸的光電一體型阻變存儲器件以及其制備方法。為此，本發(fā)明一方面提供一種制備電阻存儲器件的方法，包括S1在襯底上形成底電極；S2在所述底電極上形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層由具有電阻轉(zhuǎn)變和發(fā)光特性的材料構成；S3在所述介質(zhì)層上形成頂電極，其中所述底電極和所述頂電極的至少ー個對所述介質(zhì)層所發(fā)的光透明；并且所述步驟S2和S3在O 150°C進行。一些實施方案中，所述步驟SI也在O 150°C進行。一些實施方案中，所述方法還可以包括重復所述步驟SI、S2、S3兩次、三次或更多次，以生產(chǎn)具有六層、九層或更多層的電阻存儲器件。所述介質(zhì)層厚度可以在5 300nm的范圍，如10 200nm范圍，優(yōu)選為80nm。所述介質(zhì)層優(yōu)選由選自Ti02、MgO、ZnO、Cu20、CuO、NiO、Zr02、Al2O3的簡單氧化物，或摻雜以金屬或其合金、非金屬的Ti02、Mg0、Zn0、Cu20、Cu0、Zr02、Al203的摻雜氧化物，或它們?nèi)我饨M合構成，所述金屬或其合金可以選自Au、Ag、Cu、Fe、Ni、Ti、Hf、Zr、Zn、W、Co、Nb、Mg或它們的合金，所述非金屬可以選自N、S、B、Si、C、P、ITO0如在一些實施方案中，所述介質(zhì)層可以為TiO2層或MgO層；另一些實施方案中，所述介質(zhì)層可以為Ni摻雜的TiO2層，并且其中Ni的摻雜濃度在l-33vol %的范圍，優(yōu)選的Ni摻雜濃度為IOvol%。本發(fā)明另一方面提供根據(jù)本發(fā)明的方法制備的電阻存儲器件，其特征在于，所述電阻存儲器件具有不交叉8字形的I-V特性。本發(fā)明再一方面提供一種顯示器件或存儲顯示器，其包括本發(fā)明的電阻存儲器件。本發(fā)明的有益效果在于電阻存儲器件制備過程省去退火步驟，使得存儲器件可以在低溫、室溫條件下制備(低于150°C )，兼容CMOSエ藝；エ藝簡單，節(jié)約能耗，降低了制備成本；器件材料不需受耐高溫的限制，使得像襯底材料等材料的選擇范圍得以拓寬；器件具有雙極性電阻轉(zhuǎn)變特性，阻態(tài)翻轉(zhuǎn)速度快、所需功耗小。如此制備的器件消除了導電通道，I-V特性曲線呈現(xiàn)反常的不交叉8字形，使得發(fā)光均勻穩(wěn)定，滿足了器件可商業(yè)化、小型化的要求。本發(fā)明公開的均勻發(fā)光的電阻存儲器件中，由于采用兼具電阻轉(zhuǎn)變和電致發(fā)光特性的介質(zhì)層以及透明的底電極或頂電極，而使得器件兼具電阻存儲和發(fā)光功能，可用于光電一體器件。


圖I是電阻存儲器件的三明治結(jié)構示意圖。圖2是制備對比樣品的常規(guī)電阻存儲器件的流程圖。
圖3A是制備本發(fā)明樣品I的電阻存儲器件的示例性流程圖。圖3B是制備本發(fā)明樣品2的電阻存儲器件的示例性流程圖。圖4是導電通道型電阻存儲器件(對比樣品)的I-V特性曲線，其呈現(xiàn)典型的交叉8字形。圖5A-B分別是根據(jù)本發(fā)明樣品I和2的電阻存儲器件的示例性I_V特性曲線，其呈現(xiàn)反常的不交叉8字形。圖6A-B分別是根據(jù)本發(fā)明樣品3和4的電阻存儲器件的示例性I_V特性曲線，其呈現(xiàn)反常的不交叉8字形。圖7是根據(jù)本發(fā)明樣品5的電阻存儲器件的示例性I-V特性曲線，其呈現(xiàn)反常的不交叉8字形。 圖8A-B分別是對比樣品的電阻存儲器件正向和負向I-V掃描過程中的2D發(fā)光圖像。圖9A-B是本發(fā)明樣品I的電阻存儲器件的I-V掃描均勻發(fā)光的2D圖像。圖10是本發(fā)明樣品2的電阻存儲器件的I-V掃描均勻發(fā)光的2D圖像。圖IlA-B是本發(fā)明樣品3的電阻存儲器件的I_V掃描均勻發(fā)光的2D圖像。圖12是導電通道型電阻存儲器件(對比樣品)的XRD圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明樣品I的電阻存儲器件的XRD圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進ー步詳細說明。圖I所示為電阻存儲器件的一般結(jié)構示意圖。如圖所示，電阻存儲器件一般為三明治結(jié)構，包括底電極層100、頂電極層200以及在底電極層100和頂電極層200之間的金屬氧化物介質(zhì)層300。底電極層100和頂電極層200均可由透明導電氧化物來構成，如IT0、FTO ;也可以由各種透明導電氮化物構成，如含Ti、Al、Si、Mo、Cr、Nb、Co、Fe、Pd、Ag、Au、Pt的導電氮化物。介質(zhì)層300的材料為具有電阻轉(zhuǎn)變和發(fā)光特性的的材料，如可以是Ti02、Mg0、Zn0、Cu20、Cu0、Ni0、Zr02、Al203的簡單氧化物，或摻雜以金屬或其合金、非金屬的Ti02、Mg0、Zn0、Cu2O, CuO、ZrO2, Al2O3的摻雜氧化物，或它們?nèi)我饨M合構成，用作摻雜的金屬或其合金可以是Au、Ag、Cu、Fe、Ni、Ti、Hf、Zr、Zn、W、Co、Nb、Mg或它們的合金，用作摻雜的非金屬可以是N、S、B、Si、C、P、ΙΤ0,或它們的任意組合。構成介質(zhì)層的材料也可以是諸如摻雜的LaCaMnCKPivxCaMnCK SrTiO3> SrZrO3的復雜氧化物等、以及其他具有電阻轉(zhuǎn)變和發(fā)光特性的氮化物、硫化物及有機材料等。優(yōu)選地，介質(zhì)層為TiO2層或MgO層，最優(yōu)選為TiO2層?；蛘呓橘|(zhì)層為Ni摻雜TiO2層，其中Ni的摻雜濃度可以在1_33νο1%的范圍，優(yōu)選的摻雜濃度為IOvol%。如上述本發(fā)明所述的底電極層100、頂電極層200以及位于底電極層100和頂電極層200之間的金屬氧化物介質(zhì)層300可以采用濺射的PVD (物理氣相沉積)、ALD (原子層沉積)、CVD (化學氣相沉積)、等離子氣相沉積等エ藝來制造，而厚度可以從及納米到幾微米之間。在本發(fā)明中，介質(zhì)層的厚度可以在5 300nm的范圍，如可以在10 200nm的范圍，優(yōu)選為80nm。本發(fā)明中的電阻存儲器件同時具備均勻發(fā)光的特性，因此，介質(zhì)層所采用的材料兼具電阻轉(zhuǎn)變和電致發(fā)光特性，并且底電極、頂電極的至少ー個為透明材料，對介質(zhì)層所發(fā)的光透明?？梢岳斫猓?shù)纂姌O層、頂電極層以及金屬氧化物介質(zhì)層均采用透明材料制備時，該電阻存儲器件具備最佳的發(fā)光效果。樣品制備對照實施例-對比樣品對比樣品的電阻存儲器件是按照常規(guī)制備流程在高溫下制備的。如圖2的流程圖所示，首先在普通玻璃載玻片上使用射頻磁控濺射分別逐層沉積400nm ITO(底電極),SOnmTi02(介質(zhì)層)、50nm ΙΤ0(頂電極)，系統(tǒng)背景在真空條件下完成，并且每一層生長完成之后均在400°C退火10分鐘。 為了測試方便，我們還可以在頂電極ITO上沉積了 Au。應理解，Au的沉積僅僅是為了測試方便，對于電阻存儲器件的性能不產(chǎn)生影響。沉積完成之后，采用標準的紫外光刻和反應離子刻蝕エ藝形成頂部電扱。紫外光刻和反應離子刻蝕エ藝是本領域公知的技術，并且本領域普通技術人員可以根據(jù)實際情況對エ藝條件進行選擇和調(diào)整，這些選擇和調(diào)整對器件最終的整體性能沒有實質(zhì)性影響。實施例ト樣品I樣品I的電阻存儲器件在整體結(jié)構上與對比樣品相同，均為IT0/Ti02/IT0結(jié)構。區(qū)別在于，樣品I是按照如圖3A中描述的本發(fā)明的制備方法在常溫制備的。如圖3A的流程圖所示，首先，使用射頻磁控濺射在商業(yè)普通載玻片上逐層沉積400nm ITO (底電極層)、80nm TiO2 (介質(zhì)層)、50nm ITO(頂電極層)。姆ー層的沉積均是在較低溫度進行的(溫度范圍從約0°c到約150°C，)，即沉積之后不進行高溫退火步驟。沉積過程優(yōu)選在室溫，即25°C左右的溫度進行。同樣，為了測試方便，進ー步在頂電極ITO上沉積Au，并沉積完成之后，采用標準紫外光刻和反應離子刻蝕エ藝形成頂部電扱。應理解，射頻磁控濺射只是本發(fā)明中用來形成材料層的優(yōu)選沉積方式，并且形成材料層的其他方式在本領域是公知的。本領域技術人員也可以采用其他方式沉積材料層，如使用化學氣相沉積、等離子體氣相沉積、原子層沉積等，并對具體的沉積條件進行適當修改和調(diào)整，以滿足實際情況的需要。實施例2-樣品2樣品2與樣品I的結(jié)構相同，均為IT0/Ti02/IT(V。區(qū)別在于制備中，在ITO底電極是在高溫沉積，而介質(zhì)層TiO2和頂電極ITO均是在常溫進行的。如圖3B所示的流程圖，首先使用射頻磁控濺射在商業(yè)普通載玻片上沉積400nmITO (底電極)，接著在400°C退火10分鐘；之后使用射頻磁控濺射在退火后的ITO底電極上進ー步沉積80nm TiO2介質(zhì)層和50nm ITO頂電極，介質(zhì)層和頂電極的沉積均是在常溫進行的(溫度范圍從大約室溫到大約150°C )，沉積之后沒有高溫退火步驟。隨后進一歩在ITO頂電極上沉積Au，并在沉積完成，采用標準紫外光刻和反應離子刻蝕エ藝形成頂部電扱。
實施例3-樣品3樣品3的制備方法與樣品I相同。區(qū)別僅在于樣品3的介質(zhì)層采用MgO，樣品3的制備方法也與圖3A中樣品I的制備方法類似，均在常溫進行。首先，使用射頻磁控濺射在商業(yè)普通載玻片上逐層沉積400nm ITO (底電極層)、80nm MgO(介質(zhì)層)、50nm ITO(頂電極層)。每ー層的沉積均是在較低溫度進行的(溫度范圍從約0°C到約150°C )，即沉積之后不進行高溫退火步驟，優(yōu)選在室溫進行。同樣，為了測試方便，進ー步在頂電極ITO上沉積Au，并沉積完成之后，采用標準紫外光刻和反應離子刻蝕エ藝形成頂部電扱。實施例4-樣品4樣品4的制備方法與樣品2相同。區(qū)別僅在于樣品4的介質(zhì)層采用MgO。在這里 不再贅述。實施例5_樣品5樣品5的制備方法與樣品I相同。區(qū)別僅在于樣品5的介質(zhì)層采用IOwt% Ni摻雜的Ti02。在這里不再贅述。性能測試電流-電壓特性(I-V特性)器件的I-V特性使用電流源表或半導體參數(shù)分析儀測量，掃描范圍為-4V至4V之間的封閉回線掃描。從OV開始，步長25mV逐漸增加到4V，然后以相同的步長逐漸的遞減到-4V，然后再以相同的步長增加到0，記錄期間的電流值以描繪I-V特性。對比樣品的I-V特性圖4為對比實施例提供的對比樣品的I-V特性曲線圖。如圖4所示，該I-V曲線呈現(xiàn)導電通道型電阻存儲器件典型的交叉8字形。該I-V曲線的I過程(電壓由OV逐漸增加到最大電壓)是高阻態(tài)，2過程(電壓從最大點電壓進入0V)是低阻態(tài)，過程3是低阻態(tài)(進入負向從OV到負向最大電壓)，過程4進入高阻態(tài)(從負向最大電壓逐漸增加到0V)。樣品I的I-V特性圖5A為實施例I提供的樣品I的I-V特性曲線圖。如圖所示，該I_V曲線呈現(xiàn)反常的不交叉8字形。I過程(電壓由OV逐漸增加到最大電壓)是低阻態(tài)，2過程(電壓從最大點電壓進入0V)是高阻態(tài)，過程3是低阻態(tài)(進入負向從OV到負向最大電壓)，過程4進入高阻態(tài)(從負向最大電壓逐漸增加到0V)。樣品2的I-V特性圖5B為實施例2提供的樣品2的I_V特性曲線圖。如圖所示，該I_V曲線呈現(xiàn)反常的不交叉8字形。I過程(電壓由OV逐漸增加到最大電壓)是低阻態(tài)，2過程(電壓從最大點電壓進入0V)是高阻態(tài)，過程3是低阻態(tài)(進入負向從OV到負向最大電壓)，過程4進入高阻態(tài)(從負向最大電壓逐漸增加到0V)。樣品3的I-V特性圖6A為實施例3提供的樣品3的I_V特性曲線圖。如圖所示，該I_V曲線呈現(xiàn)反常的不交叉8字形。I過程(電壓由OV逐漸增加到最大電壓)是低阻態(tài)，2過程(電壓從最大點電壓進入0V)是高阻態(tài)，過程3是低阻態(tài)(進入負向從OV到負向最大電壓)，過程4進入高阻態(tài)(從負向最大電壓逐漸增加到0V)。
樣品4的I-V特性圖6B為實施例4提供的樣品4的I-V特性曲線圖。如圖所示，該トV曲線呈現(xiàn)反常的不交叉8字形。I過程(電壓由OV逐漸增加到最大電壓)是低阻態(tài)，2過程(電壓從最大點電壓進入0V)是高阻態(tài)，過程3是低阻態(tài)(進入負向從OV到負向最大電壓)，過程4進入高阻態(tài)(從負向最大電壓逐漸增加到0V)。樣品5的I-V特性圖7為實施例5提供的樣品5的I-V特性曲線圖。如圖所示，該I_V曲線呈現(xiàn)反常的不交叉8字形。I過程(電壓由OV逐漸增加到最大電壓)是低阻態(tài)，2過程(電壓從最大點電壓進入0V)是高阻態(tài)，過程3是低阻態(tài)(進入負向從OV到負向最大電壓)，過程4進入高阻態(tài)(從負向最大電壓逐漸增加到0V)。 器件的發(fā)光性質(zhì)采用ニ維共聚焦掃描系統(tǒng)測試樣品的電阻轉(zhuǎn)變效應中的動態(tài)發(fā)光過程。具體方法為在I-V掃描的過程中，采用低噪聲CCD同步記錄樣品的發(fā)光情況，測量的樣品表面發(fā)射的光子數(shù)。對比樣品的發(fā)光特性圖8A-B描述對比樣品的電致發(fā)光2維成像特性。其中圖8A為正向I_V掃描過程中的2D發(fā)光情況；圖8B為負向I-V掃描過程中的2D發(fā)光情況。參閱圖8A，光斑A、B的發(fā)光強度隨著正向電壓的增強而増大，當正向電壓的逐步減小，光斑A的發(fā)光面積隨之減小，上述現(xiàn)象說明了光斑A、B的發(fā)光強度和發(fā)光區(qū)域極不穩(wěn)定難以控制。參閱圖SB，光斑A、B及C的發(fā)光強度隨著負向電壓的增強而増大，當負向電壓的逐步減小，光斑A的發(fā)光面積隨之減小，上述現(xiàn)象說明了光斑A、B的發(fā)光強度和發(fā)光區(qū)域極不穩(wěn)定難以控制。結(jié)合圖8A-B，我們發(fā)現(xiàn)其發(fā)光呈現(xiàn)高度的局域性，并且發(fā)光點主要位于電極邊緣。這是因為導電通道型電阻存儲器件的發(fā)光點與導電通道的形成位置直接相關，在電極邊緣處聚集著比中心區(qū)域更多的缺陷，電場強度更強，而更有利于氧離子(氧空位)遷移，導電通道更易在邊緣區(qū)域形成，從而發(fā)光點也較多出現(xiàn)在電極邊緣位置。樣品I的發(fā)光特性圖9A-B示出了本發(fā)明常溫下制備的電阻存儲器件樣品I的發(fā)光特性，其中圖9A為正向I-V掃描過程中的2D發(fā)光情況；圖9B為負向I-V掃描過程中的2D發(fā)光情況。參閱圖9A，可以看出在電壓很小時，沒有發(fā)光情況，隨著電壓的逐漸增大(超過2V)后出現(xiàn)均勻發(fā)光情況，且隨著電壓的増大，發(fā)光的強度也增強，但是始終呈現(xiàn)大面積的均勻發(fā)光。當電壓變小時(小于2V)之后，發(fā)光逐漸消失。參閱圖9B，其發(fā)光特性和圖8A類似，在這里不再重復描述。結(jié)合圖9A-B，樣品I的發(fā)光呈現(xiàn)顯著的均勻發(fā)光特性，整個電極表面均勻發(fā)光。樣品2的發(fā)光特性圖10示出了本發(fā)明常溫下制備的電阻存儲器件樣品2的發(fā)光特性。從圖中可見，與樣品I相似，樣品2的發(fā)光特性呈現(xiàn)以下規(guī)律，在電壓很小時，沒有發(fā)光情況，隨著電壓的逐漸增大后出現(xiàn)均勻發(fā)光情況，且隨著電壓的増大，發(fā)光的強度也增強，但是始終呈現(xiàn)大面積的均勻發(fā)光。當電壓變小時之后，發(fā)光逐漸消失。通過繼續(xù)實驗發(fā)現(xiàn)，樣品3(圖IlA和11B)、樣品4和樣品5 (未圖示)在其發(fā)光特性上也與樣品I和樣品2保持相同的規(guī)律，即在電壓很小時，沒有發(fā)光情況，隨著電壓的逐漸增大后出現(xiàn)均勻發(fā)光情況，且隨著電壓的増大，發(fā)光的強度也增強，但是始終呈現(xiàn)大面積的均勻發(fā)光。當電壓變小時之后，發(fā)光逐漸消失。圖12和圖13分別示出導電通道型電阻存儲器件(對比樣品)和本發(fā)明樣品I的電阻存儲器件的XRD圖。參考圖12，對比樣品(經(jīng)退火處理)的TiO2介質(zhì)層包含晶相，圖中可見有明顯的銳鈦礦和金紅石晶相的峰。而在圖13中，本發(fā)明的樣品1(常溫制備，不經(jīng)退火處理)的TiO2介質(zhì)層的XRD圖譜中，銳鈦礦和金紅石的峰均消失了，說明本發(fā)明的樣品I中TiO2為非晶結(jié)構。鑒于此，本發(fā)明人認為，當介質(zhì)層TiO2在室溫制備時，由于不經(jīng)過高溫退火處理，TiO2為面內(nèi)均勻分布的非晶結(jié)構，這樣的器件在被施加電場后，不會因結(jié)構不均勻而造成 的局部介電擊穿，進而產(chǎn)生導電通道。如此，本發(fā)明的電阻存儲器件通過消除通道，使介質(zhì) 層在整個平面均勻發(fā)光，這樣制備的RRAM器件性質(zhì)穩(wěn)定，便于エ業(yè)化的生產(chǎn)。根據(jù)本發(fā)明制備的電阻存儲器件，因具有均勻的電致發(fā)光效應，不但可以用作存儲器件，同時也可以作為顯示器件及聚存儲和顯示功能一體的光電一體器件，可廣泛應用于現(xiàn)代的電子產(chǎn)品。以上所述本發(fā)明的具體實施方式
，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術構思所作出的各種其他相應的改變與變形，均應包含在本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種制備電阻存儲器件的方法，包括 SI在襯底上形成底電極； S2在所述底電極上形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層由具有電阻轉(zhuǎn)變和發(fā)光特性的材料構成； S3在所述介質(zhì)層上形成頂電極，其中 所述底電極和所述頂電極的至少ー個對所述介質(zhì)層所發(fā)的光透明；并且 所述步驟S2和S3在O 150°C進行。
2.權利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟SI在O 150°C進行。
3.權利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括重復所述步驟SI、S2、S3兩次、三次或更多次，以制備具有六層、九層或更多層電阻存儲器件。
4.權利要求I或2所述的方法,其特征在于,所述介質(zhì)層厚度在5- 300nm范圍。
5.權利要求4所述的方法，其特征在于，所述介質(zhì)層厚度為80nm。
6.權利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述介質(zhì)層由選自Ti02、MgO、ZnO,Cu2O,Cu0、Ni0、Zr02、Al203的簡單氧化物，或摻雜以金屬或其合金、非金屬的Ti02、Mg0、Zn0、Cu20、Cu0、Zr02、Al203的摻雜氧化物,或它們?nèi)我饨M合構成,所述金屬或其合金選自Au、Ag、Cu、Fe、Ni、Ti、Hf、Zr、Zn、W、Co、Nb、Mg 或它們的合金，所述非金屬選自 N、S、B、Si、C、P、ITO0
7.權利要求6所述的方法，其特征在于，所述介質(zhì)層為TiO2層或MgO層。
8.權利要求6所述的方法，其特征在于，所述介質(zhì)層為Ni摻雜的TiO2層，并且其中Ni的摻雜濃度在l_33vol%的范圍。
9.權利要求8所述的方法，其特征在于，所述Ni摻雜的TiO2層中，Ni的摻雜濃度為IOvol % ο
10.根據(jù)權利要求I至9之任一項所述的方法制備的電阻存儲器件，其特征在于，所述電阻存儲器件具有不交叉8字形的I-V特性。
11.包括權利要求10所述的電阻存儲器件的顯示器件或存儲顯示器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備電阻存儲器件的方法以及由此制備的均勻發(fā)光的電阻存儲器件及其應用。所述制備方法包括在0～150℃形成底電極、氧化物介質(zhì)層和頂電極的步驟，所述介質(zhì)層由具有電阻轉(zhuǎn)變和發(fā)光特性的材料構成，并且所述底電極和所述頂電極的至少一個對所述介質(zhì)層所發(fā)的光透明。本發(fā)明的制備方法步驟簡單、節(jié)約能耗，由此制備的電阻存儲器件具有不交叉8字形的I-V特性，可用于光電一體器件；發(fā)光均勻穩(wěn)定，滿足器件可商業(yè)化、小型化的要求。
文檔編號H01L45/00GK102694121SQ20121016351
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權日2012年5月17日
發(fā)明者孟慶宇, 孟洋, 張培健, 李棟, 趙宏武 申請人:中國科學院物理研究所