1.一种柔性单层纳米薄膜忆阻器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步,采用溶胶凝胶法制备Ba(Ti1-yXy)O3-y混合物靶材,具体步骤如下:(1)、原料准备:
按1∶(1-y)∶y的摩尔比分别取Ba(CH3COO)2、C16H36O4Ti和X(CH3COO)2,其中,X为Mg,Zn,Ca,0.0001≤y≤0.03,备用;
(2)、溶胶制备:
将Ba(CH3COO)2和X(CH3COO)2按1∶y的摩尔比混合均匀后,溶于乙酸;
然后,加入乙酰丙酮作稳定剂,加入量为乙酸质量的5%-20%,搅拌5-10分钟得到混合溶液;
之后,向所得混合溶液中,按Ba:Ti=1∶(1-y)的摩尔比,加入C16H36O4Ti,搅拌5-10分钟,过滤得到溶胶滤液;
(3)、Ba(Ti1-yXy)O3-y粉体的制备:将所得溶胶滤液置于恒温干燥箱中,在100-150℃下烘干6-24小时;取出,研磨后得到Ba(Ti1-yXy)O3-y粉体;
(4)、造粒:
在Ba(Ti1-yXy)O3-y粉体中加入聚乙烯醇溶液作为粘结剂,拌和均匀后,过40目筛进行造粒;
其中:聚乙烯醇溶液的质量百分比浓度为2-5%;聚乙烯醇溶液的加入量与上述烘干后的粉末的质量比为2-5∶100;
(5)、靶材成型:
将造粒后的混合料置于压片机上压制成块状;
然后,将所得块状混合料切割成直径为20-150mm,高度为2-10mm的圆柱片,即得Ba(Ti1-yXy)O3-y混合物靶材;
或者:
第一步,采用固态反应法制备Ba(Ti1-yXy)O3-y混合物靶材,具体步骤如下:(1)、原料准备:
按摩尔比1∶(1-y)∶y,分别取BaCO3、TiO2和XO;其中,X为Mg、Zn或Ca,0.0001≤y≤0.03;
备用;
(2)、物料混合:
将BaCO3、TiO2和XO按1∶(1-y)∶y的摩尔比混合均匀后,加入去离子水或无水乙醇,入球磨机粉磨4-24小时至颗粒物粒径在0.08mm以下;
然后,取出、烘干,得到初级Ba(Ti1-yXy)O3-y混合粉料;
(3)、造粒:
在所得Ba(Ti1-yXy)O3-y混合粉体中加入聚乙烯醇溶液作为粘结剂,拌和均匀后,过40目筛进行造粒;其中:聚乙烯醇溶液的质量百分比浓度为2-5%;
聚乙烯醇溶液的加入量与Ba(Ti1-yXy)O3-y纳米粉体的质量比为2-5∶100;
(4)、靶材成型:
将造粒后的混合料置于压片机上压制成块状;
后将块状混合料切割成直径为20-150mm、厚度为2-10mm的圆柱片,即得Ba(Ti1-yXy)O3-y混合物靶材;
第二步,下电极的制备:
取低温共烧生瓷带基片,以Pt或Au为靶材,采用脉冲激光方法或磁控溅射方法,将Pt或Au沉积在低温共烧生瓷带基片上,形成材质为Pt或Au的下电极;
第三步,单层纳米忆阻膜的制备:
将所制得的Ba(Ti1-yXy)O3-y纳米混合物靶材,采用脉冲激光方法或磁控溅射方法,将纳米混合物Ba(Ti1-yXy)O3-y沉积在下电极的表面上;
然后,在700-900℃下热处理10-30分钟,得到化学成分为Ba(Ti1-yXy)O3-y的单层陶瓷纳米薄膜,即为单层纳米忆阻膜;
第四步,以材质为Au、Ag或Pt的靶材,采用脉冲激光方法或磁控溅射方法,将Au、Ag或Pt沉积在上述的化学成分为Ba(Ti1-yXy)O3-y的单层陶瓷纳米薄膜上,制得上电极,即得单层纳米阻变膜忆阻器;
或者:
第四步,将In-Ga电极液,采用表面印刷方法镀在上述的化学成分为Ba(Ti1-yXy)O3-y的单层陶瓷纳米薄膜上,制得上电极,即得柔性单层纳米薄膜忆阻器。
2.根据权利要求1所述的柔性单层纳米薄膜忆阻器的制备方法,其特征在于,所述上电极的厚度为10nm-50um。
3.根据权利要求1或2所述的柔性单层纳米薄膜忆阻器的制备方法,其特征在于,所述单层陶瓷纳米薄膜的厚度为10-990nm。
4.一种柔性单层纳米薄膜忆阻器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步,采用溶胶凝胶法制备Ba(Ti1-yXy)O3-y混合物靶材,具体步骤如下:(1)、原料准备:
按1∶(1-y)∶y的摩尔比分别取Ba(CH3COO)2、C16H36O4Ti和X(CH3COO)2,其中,X为Mg,Zn,Ca,0.0001≤y≤0.03,备用;
(2)、溶胶制备:
将Ba(CH3COO)2和X(CH3COO)2按1∶y的摩尔比混合均匀后,溶于乙酸;
然后,加入乙酰丙酮作稳定剂,加入量为乙酸质量的5%-20%,搅拌5-10分钟得到混合溶液;
之后,向所得混合溶液中,按Ba:Ti=1∶(1-y)的摩尔比,加入C16H36O4Ti,搅拌5-10分钟,过滤得到溶胶滤液;
(3)、Ba(Ti1-yXy)O3-y粉体的制备:将所得溶胶滤液置于恒温干燥箱中,在100-150℃下烘干6-24小时;取出,研磨后得到Ba(Ti1-yXy)O3-y粉体;
(4)、造粒:
在Ba(Ti1-yXy)O3-y粉体中加入聚乙烯醇溶液作为粘结剂,拌和均匀后,过40目筛进行造粒;
其中:聚乙烯醇溶液的质量百分比浓度为2-5%;聚乙烯醇溶液的加入量与上述烘干后的粉末的质量比为2-5∶100;
(5)、靶材成型:
将造粒后的混合料置于压片机上压制成块状;
然后,将所得块状混合料切割成直径为20-150mm,高度为2-10mm的圆柱片,即得Ba(Ti1-yXy)O3-y混合物靶材;
或者:
第一步,采用固态反应法制备Ba(Ti1-yXy)O3-y混合物靶材,具体步骤如下:(1)、原料准备:
按摩尔比1∶(1-y)∶y,分别取BaCO3、TiO2和XO;其中,X为Mg、Zn或Ca,0.0001≤y≤0.03;
备用;
(2)、物料混合:
将BaCO3、TiO2和XO按1∶(1-y)∶y的摩尔比混合均匀后,加入去离子水或无水乙醇,入球磨机粉磨4-24小时至颗粒物粒径在0.08mm以下;
然后,取出、烘干,得到初级Ba(Ti1-yXy)O3-y混合粉料;
(3)、造粒:
在所得Ba(Ti1-yXy)O3-y混合粉体中加入聚乙烯醇溶液作为粘结剂,拌和均匀后,过40目 筛进行造粒;其中:聚乙烯醇溶液的质量百分比浓度为2-5%;
聚乙烯醇溶液的加入量与Ba(Ti1-yXy)O3-y纳米粉体的质量比为2-5∶100;
(4)、靶材成型:
将造粒后的混合料置于压片机上压制成块状;
后将块状混合料切割成直径为20-150mm、厚度为2-10mm的圆柱片,即得Ba(Ti1-yXy)O3-y混合物靶材;
第二步,下电极的制备:
取低温共烧生瓷带基片,以Pt或Au为靶材,采用脉冲激光方法或磁控溅射方法,将Pt或Au沉积在低温共烧生瓷带基片上,形成材质为Pt或Au的下电极;
第三步,单层纳米忆阻膜的制备:
将所制得的Ba(Ti1-yXy)O3-y纳米混合物靶材,采用脉冲激光方法或磁控溅射方法,将纳米混合物Ba(Ti1-yXy)O3-y沉积在下电极的表面上;
第四步,以材质为Au、Ag或Pt的靶材,采用热喷涂方法,将Au、Ag或Pt沉积在上述的化学成分为Ba(Ti1-yXy)O3-y的单层陶瓷纳米薄膜上,制得上电极;
最后,在700-900℃下热处理10-30分钟,得到化学成分为Ba(Ti1-yXy)O3-y的单层陶瓷纳米薄膜上,即得柔性单层纳米薄膜忆阻器。
5.根据权利要求4所述的柔性单层纳米薄膜忆阻器的制备方法,其特征在于,所述上电极的厚度为10nm-50um。
6.根据权利要求4或5所述的柔性单层纳米薄膜忆阻器的制备方法,其特征在于,所述单层陶瓷纳米薄膜的厚度为10-990nm。