[发明专利]一种基于石墨烯氧化物的阻变随机存储器及其制备方法

摘要

本发明提供一种基于石墨烯氧化物的阻变随机存储器及其制备方法。该阻变随机存储器包括栅极、栅绝缘层、源极、漏极、有源区、位于有源区和源极及漏极之间的石墨烯层以及存储单元。存储单元包括上电极、下电极以及上下电极之间的阻变层，其中阻变层为石墨烯氧化物。其中石墨烯层为石墨烯氧化物层经过还原形成。石墨烯层的使用，提高了器件的电稳定性以及可靠性。同时采用该方法，降低了工艺难度，提高了生产效率。

主权项

1.一种基于石墨烯氧化物的阻变随机存储器，包括具有绝缘表面的衬底；形成在衬底表面栅极；覆盖栅极和至少部分衬底的栅氧化层；形成在栅氧化层上的源极和漏极；覆盖源极和部分漏极的石墨烯图形；覆盖未被石墨烯图形覆盖的漏极的石墨烯氧化物图形，漏极上的石墨烯氧化物图形和石墨烯图形物理连接；有源层，其覆盖源极和部分漏极的石墨烯图形以及源极和漏极之间的栅氧化层；有源层的材料为石墨烯；层间绝缘层，覆盖有源层、石墨烯氧化物材料；形成于层间绝缘层中的通孔中的上电极，该通孔暴露石墨烯氧化物材料；形成在上电极上的填充金属；所述的阻变随机存储器的制备方法，包括：提供具有绝缘表面的衬底；在衬底上形成栅电极；形成覆盖栅电极的栅氧化层；在栅氧化层上形成图案化的源极和漏极；形成覆盖石墨烯氧化物图案，其覆盖源极和漏极；形成掩膜图案，其覆盖部分漏极上的石墨烯氧化物图案，而暴露出源极上的石墨烯氧化物层和漏极上未被掩膜覆盖的石墨烯氧化物图案；对暴露的石墨烯氧化物图案进行还原，形成具有半金属性质的石墨烯图案；去除掩膜图案；形成有源层，且覆盖源极和部分漏极上的石墨烯图案，而暴露部分漏极上的石墨烯氧化物图案；在衬底上形成覆盖源极、漏极、有源层以及石墨烯氧化物层的层间绝缘层；在层间绝缘层上形成通孔，其暴露石墨烯氧化物层；在通孔中、暴露石墨烯氧化物层表面上形成上电极；填充剩余的通孔。