专利名称：一种提高钛锡酸锶薄膜阻变存储性能的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高钛锡酸锶薄膜阻变存储性能的方法，尤其是涉及一种采用化学元素掺杂手段，提高钛锡酸锶薄膜在用于阻变存储器时的高/低电阻态切变比率的方法。
背景技术：
随着便携式消费电子被越来越广泛的使用，对大容量非挥发性存储器的需求也越来越迫切。传统的可擦除编程只读存储器(EPROM)和电可擦除编程只读存储器(E2PR0M) 已远远不能满足现今的市场需求，而基于浮栅结构的快闪(flash)存储器也由于较高的操作电压和复杂的电路结构一直被业界所诟病，于是各种新型的下一代非挥发性存储器应运而生，如铁电存储器(FeRAM)、磁存储器(MRAM)、相变存储器(PRAM)、阻变式存储器(RRAM) 等。相比其他非挥发存储器，阻变式存储器以其低操作电压、低功耗、高写入速度、耐擦写、 非破坏性读取、保持时间长、结构简单、与传统CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺相兼容等优点而被广泛研正在被工业界和学术界广泛的研究，极有可能成为传统Flash非挥发存储器的替代者。在这些新型非挥发性存储器当中，FeRAM, MRAM以及PRAM的存储机理已经被研究非常透彻，但是对阻变式存储器阻变机制的认识仍然存在很大分歧，没有统一的理论解释， 其存储性能正在进一步提升中，表1列出了已经报道的各种存储器的性能比较。表1各种存储器的性能比较
权利要求
1.一种提高钛锡酸锶薄膜阻变存储性能的方法，所述方法包括向钛锡酸锶薄膜材料中掺杂摩尔含量为所述钛锡酸锶薄膜材料的0. 1 4%的Mg和0. 1 4%的Mn ；所述钛锡酸锶薄膜材料的化学组成为SrTi (1_x)SnxO3，其中0. 01彡χ彡0. 25。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用溶胶-凝胶法向钛锡酸锶薄膜材料中掺杂摩尔含量为所述钛锡酸锶薄膜材料的0. 1 4%的Mg和0. 1 4%的Mn，包括以下步骤a)将锶的前驱体和锡的前驱体按Sr(TihSnx)O3中的计量比加入到冰醋酸中，再按配比加入Mg和Mn的醋酸盐或硝酸盐，加热至沸腾后冷却得到醋酸溶液；b)将钛的前驱体与乙二醇乙醚和乙酰丙酮的混合溶液加入到步骤1)所得的醋酸溶液中；c)加入乙二醇乙醚将溶液中Sr元素的摩尔浓度调整到0.05 0. 3M ；d)将步骤c)所得溶液老化1 3天后，涂覆于衬底上形成凝胶膜，再于650°C 750°C 下热处理0. 5 1小时，得到钛锡酸锶掺杂薄膜。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，锶的前驱体为醋酸锶，锡的前驱体为醋酸锡或二丁基氧化锡，钛的前驱体为异丙醇钛。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述衬底选自LaNi03/Pt/Ti/Si02/Si(100) 或 Pt/Ti/Si02/Si。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述钛锡酸锶掺杂薄膜的厚度为40 80nmo
6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的方法获得的钛锡酸锶掺杂薄膜，在阻变存储器中的应用。
全文摘要
本发明提供了一种提高钛锡酸锶薄膜阻变存储性能的方法，所述方法包括向钛锡酸锶薄膜材料中掺杂摩尔含量为所述钛锡酸锶薄膜材料的0.1～4％的Mg和0.1～4％的Mn；所述钛锡酸锶薄膜材料的化学组成为SrTi(1-x)SnxO3，其中0.01≤x≤0.25。本发明通过在钛锡酸锶薄膜制备中掺杂化学元素镁，再辅以其它受主或变价杂质例如锰，改善了钛锡酸锶薄膜的微结构和物理性能，从而提高了钛锡酸锶薄膜在用于阻变存储器时高/低电阻态切变比率，使以钛锡酸锶薄膜为介质层的阻变存储器的高/低两种电阻状态在读取时更易于区分，从而大大提高阻变存储器器件读/写操作的可靠性和保存信息的长期性。
文档编号H01L45/00GK102255043SQ20101017969
公开日2011年11月23日 申请日期2010年5月20日 优先权日2010年5月20日
发明者周歧刚, 翟继卫 申请人:同济大学