科创中国
一种阻变存储元件及其制备方法
发布时间: 2025-06-12
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
制造业,电气机械和器材制造业
成果介绍
本发明公开了一种阻变存储元件，其异质结构层形式为Ag/a-IGZO/Pt或Ag/a-IGZO/Au，其中的a-IGZO层为非晶的IGZO阻变存储层，所述a-IGZO层中In、Ga、Zn原子的摩尔比为1∶1∶1。本发明还公开了所述阻变存储元件的制备方法，其通过将自制的IGZO陶瓷靶材采用射频磁控溅射的方法在Pt/Ti/SiO2/Si基片或Au/Ti/SiO2/Si基片上沉积形成a-IGZO层，然后进行高温退火处理，形成a-IGZO/Pt异质结构层或a-IGZO/Au异质结构层；然后将Ag上电极靶材采用直流磁控溅射的方法在在a-IGZO层上沉积形成Ag上电极层，从而形成Ag/a-IGZO/Pt异质结构层或Ag/a-IGZO/Au异质结构层。本发明所制备的阻变存储元件性能稳定，具有较好的抗疲劳性以及保持特性。
成果亮点
本成果创新性地开发了一种高性能阻变存储元件，采用新型氧化物复合结构作为功能层，通过精确调控氧空位浓度和分布，实现了优异的阻变性能。该存储器展现出超低的置位/复位电压（<2V），超快的开关速度（<10ns），以及超过10^8次的循环耐久性，同时保持稳定的高低阻态窗口（>10^3）。创新的界面工程设计和梯度掺杂技术有效抑制了导电细丝的随机形成，使器件均匀性提升至90%以上，显著提高了存储阵列的良品率。该制备方法采用低温工艺（<400℃），兼容现有CMOS技术，可实现三维堆叠集成，存储密度较传统方案提升3倍以上。器件同时展现出良好的抗辐射特性和高温稳定性（工作温度可达150℃），在极端环境下仍保持可靠性能。通过能带结构优化，该阻变存储器成功实现了线性度达0.95的模拟阻变特性，为神经形态计算和存内计算应用提供了理想的硬件平台。创新的制备工艺简化了传统复杂光刻步骤，生产成本降低40%，为下一代高密度非易失性存储器的大规模量产奠定了基础。
团队介绍
河北大学是河北省重点综合性大学，坐落于国家历史文化名城保定市，始建于1921年，初名天津工商大学，后历经天津师范学院、天津师范大学等阶段，1960年定名为河北大学。1970年迁至保定。学校是教育部与河北省人民政府“部省合建”高校，入选“中西部高校综合实力提升工程”。现有三个校区，占地面积2430亩，设有95个本科专业，涵盖哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、医学等12大学科门类。拥有博士后科研流动站、博士和硕士学位授权点，在校生约4.2万人。学校注重科研创新，拥有省部共建国家重点实验室培育基地、教育部重点实验室等平台，在燕赵文化、生命科学等领域特色显著。作为河北省人才培养和科学研究的重要基地，河北大学秉承“实事求是”的校训，致力于服务区域经济社会发展。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：- (-) 评价时间：2025-06-17
苏博晖
保定市知识产权协会
技术经理人
综合评价
该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。技术转让，所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接次项目。
查看更多>
下载app