【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子器件制造，具体涉及一种原位真空制备系统及忆阻器的制备方法。
技术介绍
1、忆阻器，全称记忆电阻器(memristor)。作为一种具有电阻可调特性的电子器件，在存储器、计算机硬件和神经网络等领域具有广泛的应用前景。目前的忆阻器制备方法主要依赖于传统的薄膜沉积技术，但这些方法通常需要复杂的后处理步骤，且在制备过程中可能存在材料污染和界面问题。因此，亟需一种改进的原位真空制备方法，以简化工艺流程、提高材料纯度和器件性能。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种原位真空制备系统及忆阻器的制备方法，解决了现有技术中的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种原位真空制备系统，包括手套箱，手套箱的一侧连接有真空集联管道，真空集联管道中分别能进行：绝缘材料热蒸发、金属材料热蒸发、反应离子刻蚀、离子束刻蚀、电子束蒸发以及磁控溅射；
4、所述绝缘材料蒸发和电子束蒸发均采用：电子束蒸发设备；所述金属材料热蒸发和磁控溅射均采用：磁控溅射设备；反应离子刻蚀采用：反应离子刻蚀设备；离子束刻蚀采用：离子束刻蚀设备。
5、进一步地，所述手套箱采用氩气环境。
6、一种忆阻器的制备方法，使用上述的一种原位真空制备系统，其特征在于，包括以下步骤：
7、s1，对硅衬底进行超声清洗，然后放入原本真空制备系统中，利用磁控溅射设备在衬底上依次制备底电极、阻变层以及顶电极；
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9、s3，对器件顶部进行光刻、二氧化硅沉积，用做保护层，并对多余部分进行剥离；
10、s4，对器件顶部进行光刻来控制电极蒸镀区域，并进行离子洗，然后蒸镀ag作为顶部电极，最后剥离多余的部分。
11、进一步地，在s1中，将硅衬底置于超声仪中，依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水分别超声15min。
12、进一步地，s2中，光刻采用al作为掩膜材料，对顶电机蚀刻使用反应离子蚀刻设备。
13、进一步地，s3中，二氧化硅沉积采用电子束蒸发设备。
14、进一步地，s4中，离子洗采用离子束刻蚀设备，蒸镀采用磁控溅射设备。
15、一种忆阻器，使用上述的一种忆阻器的制备方法制备而成。
16、进一步地，所述底电极材料为nb，阻变层材料为hfox，顶电极材料为ag。
17、进一步地，所述底电极厚度为50-200nm、阻变层厚度为10-100nm、顶电极厚度为50-200nm。
18、本专利技术的有益效果：
19、1、本专利技术通过设计原位真空制备系统，来制备忆阻器，在忆阻器的生产过程中，能够有效地避免了可能出现的材料污染和界面缺陷，从而显著提升了忆阻器的整体性能。
20、2、本专利技术提出的忆阻器制备方法通过巧妙的工艺设计，不仅极大地简化了制备过程，使其更加高效，而且还显著减少了材料的浪费。
21、3、本专利技术的制备方法相较于传统的制备方法，本专利技术所采用的技术方案能够在多个关键性能指标上带来显著的改善，包括忆阻器的开关比、稳定性以及可靠性等，这些都是评价忆阻器性能优劣的重要参数；本专利技术不仅在技术层面上具有重大的创新，同时在实际应用中也展现出了巨大的潜力和价值，为忆阻器的发展和应用开辟了新的道路。
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1.一种原位真空制备系统，其特征在于，包括手套箱，手套箱的一侧连接有真空集联管道，真空集联管道中分别能进行：绝缘材料热蒸发、金属材料热蒸发、反应离子刻蚀、离子束刻蚀、电子束蒸发以及磁控溅射；
2.根据权利要求1所述的一种原位真空制备系统，其特征在于，所述手套箱采用氩气环境。
3.一种忆阻器的制备方法，使用权利要求1或2所述的原位真空制备系统，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种忆阻器的制备方法，其特征在于，在S1中，将硅衬底置于超声仪中，依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水分别超声15min。
5.根据权利要求3所述的一种忆阻器的制备方法，其特征在于，S2中，光刻采用Al作为掩膜材料，对顶电机蚀刻使用反应离子蚀刻设备。
6.根据权利要求3所述的一种忆阻器的制备方法，其特征在于，S3中，二氧化硅沉积采用电子束蒸发设备。
7.根据权利要求3所述的一种忆阻器的制备方法，其特征在于，S4中，离子洗采用离子束刻蚀设备，蒸镀采用磁控溅射设备。
8.一种忆阻器，其特征在于，使用权利要求3-7任一
9.根据权利要求8所述的一种忆阻器，其特征在于，所述底电极材料为Nb，阻变层材料为HfOx，顶电极材料为Ag。
10.根据权利要求8或9所述的一种忆阻器，其特征在于，所述底电极厚度为50-200nm、阻变层厚度为10-100nm、顶电极厚度为50-200nm。
...【技术特征摘要】
1.一种原位真空制备系统，其特征在于，包括手套箱，手套箱的一侧连接有真空集联管道，真空集联管道中分别能进行：绝缘材料热蒸发、金属材料热蒸发、反应离子刻蚀、离子束刻蚀、电子束蒸发以及磁控溅射；
2.根据权利要求1所述的一种原位真空制备系统，其特征在于，所述手套箱采用氩气环境。
3.一种忆阻器的制备方法，使用权利要求1或2所述的原位真空制备系统，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种忆阻器的制备方法，其特征在于，在s1中，将硅衬底置于超声仪中，依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水分别超声15min。
5.根据权利要求3所述的一种忆阻器的制备方法，其特征在于，s2中，光刻采用al作为掩膜材料，对顶...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐祖雨，章敏，潘志勇，曹寿伟，朱云来，吴祖恒，代月花，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：
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