分子铁电相变存储器

摘要

本发明涉及一种分子铁电相变存储器，包括存储器本体，所述存储器本体包括铁电薄膜以及介电检测头，所述铁电薄膜上下两侧均设有加热/冷却层，所述铁电薄膜上设有介电检测头，铁电薄膜与介电检测头相连，所述存储器本体外部包裹隔热层；本发明公开了一种分子铁电相变存储器，具备高集成度、低功耗的特点；同时，相变存储器因其具备非易失性、可字节寻址等特性而同时具备作为主存和外存的潜力。

权利要求

1.一种分子铁电相变存储器，其特征在于：包括存储器本体，所述存储器本体包括铁电薄膜以及介电检测头，所述铁电薄膜上下两侧均设有加热/冷却层，所述铁电薄膜上设有介电检测头，铁电薄膜与介电检测头相连，所述存储器本体外部包裹隔热层。

2.根据权利要求1所述的一种分子铁电相变存储器，其特征在于：所述铁电薄膜的结构通式为：[AxB1-x ][C yD1-y ][EzF 1-z ] 3，其中：A、B 为含氮或含膦的小分子有机阳离子；C、D 为金属阳离子；E、F 为阴离子，0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1。

3.根据权利要求2所述的一种分子铁电相变存储器，其特征在于：所述含氮或含膦的小分子有机阳离子为四甲基胺阳离子、四甲基膦阳离子、三甲基氯甲基胺阳离子、三甲基氟甲基胺阳离子、三甲基溴甲基胺阳离子、三甲基碘甲基胺阳离子、三甲基二氟甲基胺阳离子、三甲基三氟甲基胺阳离子、三甲基羟胺阳离子、三甲基乙基阳离子、三甲基丙基阳离子、三甲基氯乙基阳离子、三甲胺阳离子、三乙胺阳离子、四乙胺阳离子、三乙胺甲基阳离子、三乙胺氯甲基阳离子、三乙胺氟甲基阳离子、三乙胺溴甲基阳离子、三乙胺碘甲基阳离子、吡咯烷阳离子、吡咯啉阳离子、奎宁环阳离子、咪唑阳离子、吡啶阳离子、氨基吡咯烷阳离子、氨基奎宁环阳离子、哌嗪阳离子或三乙烯二胺阳离子中任意一种。

4.根据权利要求2所述的一种分子铁电相变存储器，其特征在于：所述金属阳离子为 Cd2+、Mn 2+、Cu2+、Zn 2+、Ni 2+、Co 2+、Fe 2+、Cr 2+、V 2+、Hg 2+、Cu +、Ag +、Au +、Al 3+、In 2+、Sn 2+、Pb 2+、Sb 3+、Bi 3+、Na +、K +、Rb+、Cs +、Mg 2+、Ca 2+、Sr 2+ 或 Ba 2+中任意一种。

5.根据权利要求2所述的一种分子铁电相变存储器，其特征在于：所述阴离子为 Cl -、Br -、I - 、SCN -、N 3 -、ClO4-、CN - 或 BF 4 –中任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种分子铁电相变存储器，其特征在于：所述加热/冷却层为微型加热片、硅胶发热片、陶瓷加热片、iqos加热片、ptc加热片、冷却液式冷却片或风式冷却片中任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种分子铁电相变存储器，其特征在于：所述隔热层为硅酸盐保温材料、高分子保温材料或陶瓷保温材料。

8.一种制备权利要求1-7所述的一种分子铁电相变存储器的方法，其特征在于：具体步骤如下：

（1）在一个微型加热/冷却片上表面旋涂分子铁电体溶液，待溶液挥发后，可得到铁电薄膜；

（2）在铁电薄膜上安装介电测量头；

（3）在铁电薄膜上表面安装一个微型加热/冷却片，可得到储器本体；

（4）在储器本体外侧包裹隔热层；

（5）连接各个储器本体形成存储器。

说明书

分子铁电相变存储器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种分子铁电相变存储器，属于铁电存储器设备领域。

背景技术

[0002] 由于铁电材料在一定温度下处于铁电相，而高于一定温度（即居里点）后则会发生相变，由铁电相变为顺电相，且相变可逆。故可以用铁电相和顺电相来分别表示二进制信息
“0”和“1”。相变铁电存储器在升温后可以记录信息，在断电降温后又可以全部回到铁电相清除信息，从而可以实现类似DRAM的信息存储。

发明内容

[0003] 本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种分子铁电相变存储器，以解决现有技术中存在的问题。

[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种分子铁电相变存储器，包括存储器本体，所述存储器本体包括铁电薄膜以及介电
检测头，所述铁电薄膜上下两侧均设有加热/冷却层，所述铁电薄膜上设有介电检测头，铁
电薄膜与介电检测头相连，所述存储器本体外部包裹隔热层。

[0005] 作为本发明的一种改进，所述铁电薄膜的结构通式为：[AxB1-x ][C yD1-y  ][EzF 1-z ] 3，其中：A、B 为含氮或含膦的小分子有机阳离子；C、D 为金属阳离子；E、F 为阴离子，0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1。

[0006] 作为本发明的一种改进，所述含氮或含膦的小分子有机阳离子为四甲基胺阳离子、四甲基膦阳离子、三甲基氯甲基胺阳离子、三甲基氟甲基胺阳离子、三甲基溴甲基胺阳
离子、三甲基碘甲基胺阳离子、三甲基二氟甲基胺阳离子、三甲基三氟甲基胺阳离子、三甲
基羟胺阳离子、三甲基乙基阳离子、三甲基丙基阳离子、三甲基氯乙基阳离子、三甲胺阳离
子、三乙胺阳离子、四乙胺阳离子、三乙胺甲基阳离子、三乙胺氯甲基阳离子、三乙胺氟甲基阳离子、三乙胺溴甲基阳离子、三乙胺碘甲基阳离子、吡咯烷阳离子、吡咯啉阳离子、奎宁环阳离子、咪唑阳离子、吡啶阳离子、氨基吡咯烷阳离子、氨基奎宁环阳离子、哌嗪阳离子或三乙烯二胺阳离子中任意一种。

[0007] 作为本发明的一种改进，所述金属阳离子为 Cd2+、Mn 2+、Cu2+、Zn 2+、Ni 2+、Co 2+、Fe 2+、Cr 2+、V 2+、Hg 2+、Cu +、Ag +、Au +、Al 3+、In 2+、Sn 2+、Pb 2+、Sb 3+、Bi 3+、Na +、K +、Rb+、Cs +、Mg 2+、Ca 2+、Sr 2+ 或 Ba 2+中任意一种。

[0008] 作为本发明的一种改进，所述阴离子为 Cl -、Br -、I - 、SCN -、N 3 -、ClO4-、CN - 或 BF 4 –中任意一种。

[0009] 作为本发明的一种改进，所述加热/冷却层为微型加热片、硅胶发热片、陶瓷加热片、iqos加热片、ptc加热片、冷却液式冷却片或风式冷却片中任意一种。

[0010] 作为本发明的一种改进，所述隔热层为硅酸盐保温材料、高分子保温材料或陶瓷保温材料。

[0011] 作为本发明的一种改进，一种分子铁电相变存储器的制备方法，所述具体步骤如下：
（1）在一个微型加热/冷却片上表面旋涂分子铁电体溶液，待溶液挥发后，可得到铁电
薄膜；
（2）在铁电薄膜上安装介电测量头；
（3）在铁电薄膜上表面安装一个微型加热/冷却片，可得到储器本体；
（4）在储器本体外侧包裹隔热层；
（5）连接各个储器本体形成存储器。

[0012] 由于采用了以上技术，本发明较现有技术相比，具有的有益效果如下：本发明公开了一种分子铁电相变存储器，具备高集成度、低功耗的特点。同时，相变存
储器因其具备非易失性、可字节寻址等特性而同时具备作为主存和外存的潜力。

附图说明

[0013] 图1是一种分子铁电相变存储器的结构示意图；图中：1、铁电薄膜，2、介电检测头，3、加热/冷却层，4、隔热层。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

[0015] 实施例1：一种分子铁电相变存储器，包括存储器本体，所述存储器本体包括铁电薄膜以及介电
检测头，所述铁电薄膜上下两侧均设有加热/冷却层，所述铁电薄膜上设有介电检测头，铁
电薄膜与介电检测头相连，所述存储器本体外部包裹隔热层。

[0016] 所用分子铁电材料为甲胺碘化铅(CHA)2PbI4。

[0017] 所用加热层为微型加热片，所用冷却层为冷却液式冷却片。

[0018] 所用隔热层为高分子保温材料。

[0019] 一种分子铁电相变存储器的制备方法，所述具体步骤如下：（1）在一个微型加热片上表面旋涂甲胺碘化铅(CHA)2PbI4溶液，待溶液挥发后，可得到
铁电薄膜；
（2）在铁电薄膜上安装介电测量头；
（3）在铁电薄膜上表面安装一个冷却液式冷却片，可得到储器本体；
（4）在储器本体外侧包裹高分子保温隔热层；
（5）连接各个储器本体形成存储器。

[0020] 实施例2：一种分子铁电相变存储器，包括存储器本体，所述存储器本体包括铁电薄膜以及介电
检测头，所述铁电薄膜上下两侧均设有加热/冷却层，所述铁电薄膜上设有介电检测头，铁
电薄膜与介电检测头相连，所述存储器本体外部包裹隔热层。

[0021] 所用分子铁电材料为3-氨基吡咯溴化铷（3-ammoniopyrrolidinium)RbBr3。

[0022] 所用加热层为微型加热片，所用冷却层为冷却液式冷却片。

[0023] 所用隔热层为高分子保温材料。

[0024] 一种分子铁电相变存储器的制备方法，所述具体步骤如下：（1）在一个微型加热片上表面旋涂3-氨基吡咯溴化铷（3-ammoniopyrrolidinium)
RbBr3溶液，待溶液挥发后，可得到铁电薄膜；
（2）在铁电薄膜上安装介电测量头；
（3）在铁电薄膜上表面安装一个冷却液式冷却片，可得到储器本体；
（4）在储器本体外侧包裹高分子保温隔热层；
（5）连接各个储器本体形成存储器。

[0025] 实施例3：一种分子铁电相变存储器，包括存储器本体，所述存储器本体包括铁电薄膜以及介电
检测头，所述铁电薄膜上下两侧均设有加热/冷却层，所述铁电薄膜上设有介电检测头，铁
电薄膜与介电检测头相连，所述存储器本体外部包裹隔热层。

[0026] 所用分子铁电材料为 3-甲基溴甲基甲基胺三溴化锰TMBM-MnBr3。

[0027] 所用加热层为微型加热片，所用冷却层为冷却液式冷却片。

[0028] 所用隔热层为高分子保温材料。

[0029] 一种分子铁电相变存储器的制备方法，所述具体步骤如下：（1）在一个微型加热片上表面旋涂3-甲基溴甲基甲基胺三溴化锰TMBM-MnBr3溶液，待
溶液挥发后，可得到铁电薄膜；
（2）在铁电薄膜上安装介电测量头；
（3）在铁电薄膜上表面安装一个冷却液式冷却片，可得到储器本体；
（4）在储器本体外侧包裹高分子保温隔热层；
（5）连接各个储器本体形成存储器。

[0030] 上述实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等
同替换方案为保护范围，即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。