【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及忆阻器构筑的，具体涉及一种构筑低能耗忆阻器的方法。
技术介绍
1、忆阻器是一种具有记忆功能的电阻器件，是与电阻、电容和电感一起被认为是“第四”基础电子元件的关键成员，具有模拟和滞后的特性，这种特性能够使其通过模仿生物的工作机制来模拟突触和神经元，实现存算一体的功能，而不是单一的模仿表面特征，有助于实现超越有限人工智能的类脑智能。忆阻器的出现标志着数据存储和处理技术的革命性转变，对神经形态计算等先进计算架构和基础科学研究都有着影响。忆阻器的可变电阻类似神经网络的突触可塑性，实现了神经元之间连接强度的自适应调控功能，因此忆阻器可以应用于神经形态计算系统，作为模拟生物神经元和突触的关键元件，其低能耗、高密度和非易失性等特点使其成为类脑计算的最佳选择，其在神经形态计算中的应用可以推动类脑计算机系统的发展，从而有望克服冯诺依曼架构的局限性。
2、二维材料忆阻器因其可与cmos工艺兼容、稳定性高等特性得到广泛研究，但如何降低二维材料忆阻器的能耗仍然是一个关键挑战。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种构筑低能耗忆阻器的方法，其包括有以下步骤：
2、s1：采用化学气相沉积法(cvd)在带有300nmsio2层的硅片上沉积单层mos2；将沉积单层mos2的硅片放入真空退火炉中进行退火处理，以得到二维mos2材料；
3、s2：利用光刻工艺在新硅片上进行图案化，以预制出底电极的位置，并通过高真空热蒸镀的方法在预制底电极的位置蒸镀30-80nmau作为
4、s3：再利用高真空热蒸镀的方法，在步骤s2的所述电极上蒸镀sb2o3，在钨舟中放入过量的sb2o3，蒸镀电流为25-35a，保证蒸发速度为蒸发厚度为3nm-7nm，以制得sb2o3薄膜；
5、s4：将步骤s1中制得的二维mos2材料通过湿法转移到步骤s3中制得的所述sb2o3薄膜上，转移1-5层，再利用电子束曝光方法与刻蚀机刻蚀，将三角形的mos2刻成条带状；
6、s5：利用热蒸镀方法蒸镀30-90nmau作为顶电极，将器件放入温度为120-200℃的真空退火炉中，退火时间为1-3h，以改善界面接触，最终制成忆阻器。
7、本专利技术的进一步设置为：其中步骤s1中化学气相沉积法所用到的管式炉中事先放入过量硫粉，硫粉温区温度为150-170℃，在ar流量为140-180sccm的气氛下，1h将所述管式炉从室温升至500℃，然后放入2×2cm的硅片，经过35-45min升温到780-860℃，在向所述管式炉内通入o2，恒温30-55min，随后随所述管式炉冷却至500℃后取出。
8、本专利技术的进一步设置为：其中步骤s4中的所述湿法转移方法为首先使用匀胶机对所述二维mos2材料进行匀胶，旋涂两层聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)，120℃热板加热1min，然后切至2×2mm大小；将切好的二维mos2材料放置进刻蚀溶液中进行刻蚀，待旋涂的pmma薄膜与二维mos2材料分离，使用盖玻片捞取pmma薄膜至去离子水中反复清洗。
9、本专利技术的进一步数设置为：所述刻蚀溶液为hf与去离子水按照1:3的配比配制而出。
10、本专利技术的进一步设置为：对所述薄膜清洗4-6次。
11、本专利技术的进一步设置为：其中步骤s4中所述刻蚀机刻蚀过程中使用sf6气体，气流量为5-15sccm，功率为60-80w，刻蚀时间为8-12s。
12、本专利技术的有益效果为：
13、1、本专利技术通过界面工程，结合sb2o3实现了mos2低能耗忆阻器的设计构筑，控制蒸发速度能够使mos2/sb2o3界面具有良好接触，高介电常数sb2o3层的引入，使电极间等效电阻值增大，有效降低了忆阻器的工作电流，同时，高介电常数材料能更好地优化电场分布，促进载流子的有效注入和迁移，使mos2忆阻器能耗降低，能效提高。本专利技术制备的mos2/sb2o3忆阻器能耗相比未加入sb2o3层时降低了一个数量级，达到pj级。
14、2、高介电常数层的引入，使mos2忆阻器的工作电压范围得到有效扩展，原本在超过1v时可能导致器件击穿失效的情况，现在扩展至7v，增强了设备的稳定性和适用性。
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1.一种构筑低能耗忆阻器的方法，其特征在于：包括有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的构筑低能耗忆阻器的方法，其特征在于：其中步骤S1中化学气相沉积法所用到的管式炉中事先放入过量硫粉，硫粉温区温度为150-170℃，在Ar流量为140-180sccm的气氛下，1h将所述管式炉从室温升至500℃，然后放入2×2cm的硅片，经过35-45min升温到780-860℃，在向所述管式炉内通入O2，恒温30-55min，随后随所述管式炉冷却至500℃后取出。
3.根据权利要求1所述的构筑低能耗忆阻器的方法，其特征在于：其中步骤S4中的所述湿法转移方法为首先使用匀胶机对所述二维MoS2材料进行匀胶，旋涂两层聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，120℃热板加热1min，然后切至2×2mm大小；将切好的二维MoS2材料放置进刻蚀溶液中进行刻蚀，待旋涂的PMMA薄膜与二维MoS2材料分离，使用盖玻片捞取PMMA薄膜至去离子水中反复清洗。
4.根据权利要求3所述的构筑低能耗忆阻器的方法，其特征在于：所述刻蚀溶液为HF与去离子水按照1:3的配比配制而出。
5.
6.根据权利要求1所述的构筑低能耗忆阻器的方法，其特征在于：其中步骤S4中所述刻蚀机刻蚀过程中使用SF6气体，气流量为5-15sccm，功率为60-80W，刻蚀时间为8-12s。
...【技术特征摘要】
1.一种构筑低能耗忆阻器的方法，其特征在于：包括有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的构筑低能耗忆阻器的方法，其特征在于：其中步骤s1中化学气相沉积法所用到的管式炉中事先放入过量硫粉，硫粉温区温度为150-170℃，在ar流量为140-180sccm的气氛下，1h将所述管式炉从室温升至500℃，然后放入2×2cm的硅片，经过35-45min升温到780-860℃，在向所述管式炉内通入o2，恒温30-55min，随后随所述管式炉冷却至500℃后取出。
3.根据权利要求1所述的构筑低能耗忆阻器的方法，其特征在于：其中步骤s4中的所述湿法转移方法为首先使用匀胶机对所述二维mos2材料进行匀胶，旋涂两层聚甲基丙...
【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，于沛霖，廖庆亮，赵璇，荀晓晨，宜景悦，张珂语，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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