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忆阻器的有源开关机制
来源:薄膜压力传感器 | 发布时间:2023/6/3 16:54:41 | 浏览次数:

(a) 凹版印刷过程示意图:(i)油墨

申请,准备篡改,(ii)篡改版,(iii)通过

使填充图案通过印版辊装置的辊隙,以及(iv)

基板上的印刷图案[100],(b)

凹版印刷机,(c)通过凹版印刷的银微图案

打印机[95]。

单元格间距比也非常重要,通常

在1.06-1.4[28]的范围内,导致相当均匀的

如图9(c)所示。单元格大小和间距

应精确匹配

单元格大小和间距应小于1米。可接受

凹版滚筒在尺寸和

该间距不仅保证了合适的液滴间距

还有足够的细胞排空能力[28]。宋

等介绍了高分辨率凹版印刷图案

宽30毫米,厚70纳米[28]。Yasuyuki等人

嵌在聚碳酸酯中的高导电性银迹线

lms[101]。

F.柔性版印刷技术

柔性版印刷因其高速印刷而非常流行,

高分辨率图案,并使用多种

溶液和材料例如基于溶剂的、水性的,

电子束固化油墨、紫外线固化油墨和两部分

化学固化油墨等。柔性版印刷机使用橡胶

或连接到具有凸起图案的圆柱体上的聚合物板

其通过光刻法显影并且是[102]。

图10(a)显示了外显式打印机原理图,

主要部件印版滚筒、印版、油墨

储液器、网纹辊和压印滚筒。Anilox圆柱体

从储墨器中拾取墨水并将其转移到

印版滚筒驱动印版。印版转移

将图像与压痕结合在基板上

将柔性基板推向

印版。网纹辊主控数量

图10。(a) 柔性版印刷机原理图,(b)柔性版

印刷在玻璃基板上的银线[102]。

油墨随后被转移到板和基底上。

与凹版印刷技术相比,凸版印刷

该技术提供了高速度和高分辨率

具有良好的重复性。图10(b)显示了外显图

具有各种迹线宽度的印刷银线[102]。如果

金属油墨,需要高浓度的溶液

为了获得良好的导电性和表面形态

材料粘度不应太高而不会下降

进入典型外显印刷的操作信封

[103][105]。分辨率介于

文献中报道了50-100 m,并进行了适当的控制

工艺参数和基板表面特性;

通过优化,这可以减少到20米左右

参数[105][107]。柔性版印刷薄膜

据报道,其均匀性略低于旋涂/

凹版印刷薄膜[108]。

G.微接触技术

微接触印刷是一种传递功能的技术

从图案化弹性印模到基底的材料。

目标微图案化母版是通过

光刻,然后是聚(二甲基硅氧烷)溶液

(PDMS)铸造在其上以制作复制模具印章。这个

然后使用PDMS印模转移目标溶液材料

通过适形接触到衬底上。为了成功

结构的转移,图案化的保形接触

具有目标表面的弹性印模是必不可少的。安置

在基板上的PDMS印记也非常重要

以便精确地实现转移。主要优点

微型印刷技术是制作多份

通过使用图案化印模[32]、[109][111]对图案进行构图。

与包括聚酰亚胺在内的其它弹性体相比,

聚氨酯和交联酚醛树脂,PDMS是

最佳候选人。图11(a)显示了PDMS印章制备

并通过PDMS印章将油墨转印到基板上

通过微接触印刷技术。千分尺图案

根据

设计通常使用计算机控制的铣床

开发硅母板。标准光刻也是

用于高分辨率和复杂结构

微流体通道[109],[111],[112]。公共数据管理系统

然后把材料倒在图案上,图案就成形了微接触印刷:PDMS印章制备和油墨

通过印模转移到基底上。

在实验室炉中在80℃的温度下聚合PDMS。

PDMS材料聚合后,将其剥离

来自硅母版。PDMS模具现已准备就绪

用作印章,然后将其固定在

使得PDMS软图案化表面被暴露为

浸在墨水里。类似地,油墨通过PDMS转移

模具如图11(a)所示。PDMS模具浸入

油墨,然后将其放置在目标基板上并压制

以适当的压力进行适形接触。这个

油墨以图案的形状转印到基底上。

图11(b)显示了微接触转移银条

电极约150米。

V.有源层制造

忆阻器的记忆保持特性

最后一个电阻状态是由于

器件开关层内的电荷[113]。切换

层可以单独或组合进行切换

具有底部和顶部电极。在某些型号中

层可以独立于电极进行切换,例如

如在HP模型中,其中TiOx和TiO2。在这种情况下,

来自TiOx的氧空位移动到TiO2区域

并使其导通(ON),而通过施加反向

极性,来自TiO2区域的氧空位移动

返回到TiOx并使器件关闭[39]。在一些模型中,

活性区域与顶部电极反应并生成氧化物

界面[77]、[114]处的层。在这种情况下,氧离子

在活动层和执行

切换功能。电荷捕获存储器利用

用于电荷捕获的有源层,使其导电

电流通过有源层[115]、[116]的路径。

另一个模型是基于电化学金属化,

其中来自电极的金属渗入

活性层,并在电极之间形成导电桥

[117]、[118]中所述。几个模型与

忆阻器的有源开关机制

层材料和电极。在所有情况下,活动层

是执行切换所必需的。具有

纳米尺寸的厚度可以用各种

印刷电子技术。根据活性材料,

电极和lms厚度,合适的活性层

可以使用制造工具。详细技术比较

表中给出了有源层制造工具的详细信息。1.大多数

可以有效地利用上面讨论的技术

用于制造忆阻器有源层。然而,有些

丝网印刷、纳米压印等制造工具。

不能用于有源层制造,因为它们

不能沉积纳米级厚度的lm。最多

用于有源层制造的有效工具是旋涂机,

ESD和气溶胶。在这些工具中,lm厚度可以控制

通过调整打印参数。一些

下面详细给出有源层制造技术。

A.旋涂技术

旋涂机是一种非常简单且具有成本效益的工具

在各种衬底上制备薄膜。旋涂机

由旋转器和电子控制单元组成

所需的每分钟转数。图12(a)显示

旋涂机原理图,主要部件

是卡盘、旋转器、真空发生器和电子控制

单元将基板放置在基板支架上,并抽真空

发生器有助于保持基板与基板的连接

纺纱过程中的支架。墨水是用吸管倒的

根据

符合要求。由于

纺纱过程中的离心力。lm的厚度为

通过纺丝速度和时间控制。通常,溶剂

在纺丝过程中蒸发

在衬底上留下薄lm的形式。图12(b)显示

旋涂工艺步骤的示意图。第一

步骤是沉积,当油墨倒在一个基板上。在

第一步,通过移液管将油墨浇铸到基底上

在旋转(动态旋涂)或静止(静态旋涂)上

涂层)。

基板支架的离心运动使

油墨穿过基材。然后基板支架到达

目标转速,它可以在

油墨沉积或在较低速度的铺展步骤之后

称为斜坡。在这段时间里,大部分墨水材料都会离开

衬底由于其上的高离心力。在斜坡中

油墨以比基底更低的速率旋转,

但油墨的旋转逐渐增加,并与

油墨变平时的基板速度。在目标转速下

油墨由于受到离心力的支配而变薄。

当过量的墨滴停止离开基材时

制作一个柔软易弯曲的模具。它在

 
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