METHOD FOR FORMING A SYNAPTIC MEMRISTOR BASED ON A NANOCOMPOSITE OF METAL-NONSTECHOMETRIC OXIDE

• Main Authors: Kashkarov Pavel Konstantinovich, Sitnikov Aleksandr Viktorovich, Kalinin Yurij Egorovich, Rylkov Vladimir Vasilevich, Kopytin Mikhail Nikolaevich, Demin Vyacheslav Aleksandrovich, Emelyanov Andrej Vyacheslavovich
• Format: Patent
• Language: English; Russian
• Published: 06.09.2018
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF; NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS,MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES ASDISCRETE UNITS; NANOTECHNOLOGY; PERFORMING OPERATIONS; SEMICONDUCTOR DEVICES; TRANSPORTING

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of micro- and nanoelectronics, namely the manufacturing technology of a synaptic memristor based on the metal-non-stoichiometric oxide nanocomposite, which has adaptive (neuromorphic) properties. Method for the formation of a synaptic memristor based on a metal-non-stoichiometric oxide nanocomposite is proposed, consisting in successive deposition of layers on a substrate. At the same time, the Cr/Cu/Cr layer, which is the lower electrode, the metal-non-stoichiometric oxide nanocomposite layer and the Cr/Cu/Cr layer, which is the upper electrode, are sequentially deposited on the glass-ceramic substrates by ion-beam sputtering method. In the metal-non-stoichiometric oxide nanocomposite, the ferroelectric material LiNbOis used as oxide, and the amorphous alloy CoFeB- as the metal. Deposition of the metal-non-stoichiometric oxide nanocomposite is carried out with a lack of oxygen 2.5-3.5 mcm in thickness and with a metal content of 2-4 at.% below the percolation threshold x≈ 15 at.% on substrates having a room temperature.EFFECT: creation of memristive structures Cr/Cu/Cr/(CoFeB)(LiNbO)/Cr/Cu/Cr using non-stoichiometric oxides capable of simulating the properties of biological synapses and simultaneously possessing increased resistance to cyclic resistive switching.5 cl, 6 dwg Изобретение относится к области микро- и наноэлектроники, а именно к технологии изготовления синаптического мемристора на основе нанокомпозита металл-нестехиометрический оксид, который обладает адаптивными (нейроморфными) свойствами. Техническим результатом является создание мемристивных структур Cr/Cu/Cr/(CoFeB)(LiNbO)/Cr/Cu/Cr с использованием нестехиометрических оксидов, способных моделировать свойства биологических синапсов и одновременно обладающих повышенной устойчивостью к циклическим резистивным переключениям. Для его достижения предложен способ формирования синаптического мемристора на основе нанокомпозита металл-нестехиометрический оксид, заключающийся в последовательном осаждении слоев на подложку, при этом, методом ионно-лучевого распыления последовательно осаждают на ситалловые подложки слой Cr/Cu/Cr, являющийся нижним электродом, слой нанокомпозита металл-нестехиометрический оксид и слой Cr/Cu/Cr, являющийся верхним электродом. В нанокомпозите металл-нестехиометрический оксид в качестве оксида используют сегнетоэлектрик LiNbO, а в качестве металла - аморфный сплав CoFeB. Осаждение нанокомпозита металл-нестехиометрический оксид проводят с недостатком кислорода толщиной 2,5-3,5 мкм и с содержанием металла на 2-4 ат.% ниже порога перколяции х≈ 15 ат.% на подложки, имеющие комнатную температуру. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.