1.一种基于氧化钒/氧化铝叠层结构的阻变存储器,其特征在于:由下电极、阻变层和上电极组成并构成叠层结构,其中阻变层为氧化钒薄膜和氧化铝薄膜叠层结构,各层的厚度分别为:下电极50-200 nm、氧化钒5-200nm、氧化铝1-50nm、上电极50-200nm。
2.根据权利要求1所述基于氧化钒/氧化铝叠层结构的阻变存储器,其特征在于:所述上下电极材料为导电金属、金属合金和导电金属化合物,其中导电金属为Al、Ti、Ni、Cu、Ag、W、Au或Pt;金属合金为Pt/Ti、、Cu/Ti、Cu/Au或Cu/Al且比例任意;导电金属化合物为TiN、TaN、ITO或AZO。
3.一种如权利要求1所述基于氧化钒/氧化铝叠层结构的阻变存储器的制备方法,其特征在于:以硅片为衬底,利用热氧化的方法首先制备二氧化硅绝缘层,再在二氧化硅绝缘层上利用离子束溅射的方法制备Ti粘附层,然后在Ti粘附层上制备低功耗阻变存储器,步骤如下:
1)在Ti粘附层上采用磁控溅射工艺或电子束蒸发工艺制备下电极;
2)在下电极上采用直流溅射或射频溅射法沉积氧化钒薄膜,溅射工艺条件为:本底-4真空小于10 Pa、衬底温度为18-400℃、工作压强0.1-2Pa、氧分压为5-30%、溅射功率为
50-250W;
3)在氧化钒薄膜上采用反应磁控溅射或热氧化金属铝薄膜的方法制备氧化铝薄膜,磁-4控溅射工艺条件为:以金属铝靶为靶材,本底真空小于10 Pa、衬底温度为18-300℃、工作压强0.1-2Pa、氧分压为3-10%、溅射功率为50-250W;热氧化的工艺条件为:采用电子束蒸发1-50nm后的金属铝薄膜,然后通过在氧气气氛下进行热氧化获得氧化铝,电子束蒸发金-4属铝薄膜,本底真空小于10 Pa,采用金属铝作为蒸发源,加热方式为干锅加热或电子束加热,热氧化的温度为200-500℃;
4)在氧化铝薄膜上采用直流磁控溅射工艺或电子束蒸发工艺制备上电极。
4.根据权利要求3所述基于氧化钒/氧化铝叠层结构的阻变存储器的制备方法,其特征在于:所述制备下电极、上电极的磁控溅射工艺条件为:以金属靶为靶材,本底真空小于-4
10 Pa、衬底温度为18-800℃、工作压强0.1-2Pa、溅射功率为50-250W;电子束蒸发工艺条-4件为:本底真空小于10 Pa,采用低熔点的金属作为蒸发源,加热方式为干锅加热或电子束加热。
5.根据权利要求3所述基于氧化钒/氧化铝叠层结构的阻变存储器的制备方法,其特征在于:所述制备好上电极的器件通过PECVD的方法生长一层二氧化硅作为保护层,工艺-5参数为:本底真空小于10 Pa、工作压强为0.1-5Pa、射频功率为50-300W、反应气体为SiH4 和N2O,SiH4 流量为50-600sccm、N2O流量为20-50sccm。