一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器及其制备方法

技术领域

本发明涉及信息处理材料领域，尤其涉及一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器及其制备方法。

背景技术

忆阻器是一种介于传统随机存储器(RAM)和闪存之间的新型存储技术，它能够结合RAM和闪存的优势，达到更高的存储密度和更快的数据访问速度。由于忆阻器具有较低的功耗、更好的重复性、更长的保持特性、多级储存特性、更高的一致性、更大的储值窗口、更快的操作速度和半导体集成工艺完美兼容等优点，被广泛应用于物联网、汽车、医疗、人工智能等领域。

忆阻器的单元结构由上至下依次包括上电极、阻变层、下电极和衬底基片，上电极和下电极为金属电极，中间为阻变层。操作忆阻器时，在上下电极间施加电压，中间的阻变层会形成导电通道。通过改变上下电极间的电压来控制导电通道的电阻值，进而使得存储器件的阻态发生变化，而不同的阻态代表不同的存储状态，即使去掉电极上的电压信号，阻态仍然会继续保持，因此可以实现非易失性存储。

现有的忆阻器一般包括双阻态忆阻器和多阻态忆阻器。双阻态忆阻器由于具有稳定的高阻态和低阻态，使得其在实现二进制数据存储和计算时具有较大的优势；多阻态忆阻器由于其除了具有高阻态和低阻态外，还具有多个中间阻态，且其高阻态、低阻态和多个中间阻态是不断转换的，因此使得其在多值数据的存储和计算时显现出巨大优势。

但在目前的研究报道中，使用相同材料制备出来的忆阻器只能为双阻态忆阻器或者多阻态忆阻器，不能通过简单改变工艺参数使制备出来的忆阻器实现双阻态和多阻态的切换调控。

同时，阻变层是忆阻器结构的核心，阻变层的忆阻特性直接决定了忆阻器的主要核心性能指标，为了赋予忆阻器较好的性能，目前研究较多的忆阻器中，其阻变层为多层结构，在制备不同层时需要控制不同的溅射条件，导致忆阻器制备过程复杂，限制忆阻器进一步发展和产业化。

发明内容

本发明的第一目的在于提出一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器的制备方法，制备方法简单，操作性强，确保得到的忆阻器可实现双阻态和多阻态的切换调控，以克服现有技术的不足。

本发明的第二目的在于提出一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器，其可实现双阻态和多阻态之间的切换，且阻变层为单层结构，使制备流程简化，成本低，可控性强，适合进一步发展和产业化应用，以克服现有技术的不足。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器的制备方法，包括以下步骤：

S1.清洗并烘干衬底基片；

S2.在惰性气体的气氛下，通过磁控溅射将低活性金属Ⅰ沉积于步骤S1中的衬底基片上，得到下电极；

S3.在混合气体的气氛下，通过在磁控溅射镀膜机中，利用化学气相沉积法将金属氧化物沉积于步骤S2的下电极，得到阻变层；其中，所述磁控溅射镀膜机的腔体温度为200～600℃，所述金属氧化物中金属离子可实现的价态数量至少有3个，所述混合气体包括惰性气体和氧气，且按照质量百分比，所述混合气体中的氧气含量为6～28％；

S4.在惰性气体的气氛下，通过磁控溅射将低活性金属Ⅱ沉积于步骤S3的阻变层上，得到上电极，并制得基于氧空位调控的阻态可调忆阻器。

进一步地，所述金属氧化物包括TaO

进一步地，步骤S3中，所述磁控溅射镀膜机的腔体温度为300～500℃；

按照质量百分比，所述混合气体的氧气含量为6～15％。

进一步地，步骤S3中，所述磁控溅射镀膜机的腔体温度为200～400℃；

按照质量百分比，所述混合气体的氧气含量为16～28％。

进一步地，所述低活性金属Ⅰ包括Au、Ti和Nb中的任意一种；

所述低活性金属Ⅱ包括Ta、Ti和Nb中的任意一种。

进一步地，步骤S2中，所述下电极的厚度为50～100nm；

步骤S3中，所述阻变层的厚度为80～250nm；

步骤S4中，所述上电极的厚度为200～300nm。

进一步地，所述衬底基片为石英片、硅片和氧化铟锡中的任意一种。

进一步地，步骤S1中，所述衬底基片的清洗具体步骤为：

将所述衬底基片浸泡在装有洗洁精的超声清洗机中，超声处理10～20min；

将所述衬底基片浸泡在装有无水乙醇的超声清洗机中，超声处理10～20min；

将所述衬底基片浸泡在装有去离子的超声清洗机中，超声处理10～20min。

进一步地，步骤S2中，所述磁控溅射镀膜机的腔体压强为0.5×10

步骤S3中，所述磁控溅射镀膜机的腔体压强为0.5×10

步骤S4中，所述磁控溅射镀膜机的腔体为0.5×10

一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器，使用如上述的基于氧空位调控的阻态可调忆阻器的制备方法制得。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

1、通过控制磁控溅射镀膜机的温度以及混合气体中氧气含量，使阻变层为金属氧化物，且金属氧化物中金属离子可实现的价态数量至少有3个，使得可以根据实际需要使用相同材料制备双阻态忆阻器或者多阻态忆阻器，实现忆阻器双阻态和多阻态的切换调控，从而满足实际的应用需求。同时，本技术方案所获得的的阻变层为单层结构，使制备流程简化，成本低，可控操作性强，适合进一步发展和产业化应用。氧空位是指在金属氧化物中，晶格中的氧原子(氧离子)脱离，导致氧缺失，形成的空位。简单来说，就是指氧原子从金属氧化物的晶格中逸出而留下的缺陷。

2、当下电极被过多氧化成为氧化物，而由于氧化物不导电，当其被氧化时，将使得下电极失去其功效，不能再作为下电极使用。同时，当下电极材料活性太高时，在电场的作用下其金属离子将穿过阻变层，导致其在阻变层中也同样会形成导电丝，产生阻变现象，从而对阻变层自身的阻变现象产生影响，导致无法精准调控忆阻器的阻态。因此本技术方案中通过磁控溅射将低活性金属Ⅰ沉积于步骤S1中衬底基片上，一方面避免低活性金属Ⅰ被氧化，导致下电极失活，从而确保下电极的功效，另一方面也避免金属Ⅰ活性太高对忆阻器阻态精准调控产生影响。

3、磁控溅射镀膜机的腔体温度为200～600℃，使得金属容易被氧化成金属氧化物。其中，化学气相沉积法指的是利用气态的先驱反应物，通过原子、分子间化学反应，使得气态前驱体中的某些成分分解，而在基体上形成薄膜。进一步地，磁控溅射中的气氛为惰性和氧气的混合气氛，按照质量百分比，混合气体中氧气含量为6～28％，当混合气氛中氧气含量＜6％时，阻变层中的金属还没被氧化，得到的阻变层已经导通或者接近导通状态，阻变层不再具备阻变现象；当混合气氛中氧气含量＞28％时，阻变层中的金属已经完全氧化或者接近完全氧化，得到的阻变层基本不包含氧空位，阻变层同样不再具备阻变现象。因此，本技术方案通过控制混合气体氧气含量为6～28％，确保忆阻器具备阻变现象。同时，金属氧化物中金属离子可实现的价态数量至少有3个，确保利用该金属氧化物为作为阻变层时，通过改变金属氧化物的价态数量，即可根据实际需要使用相同材料制备出双阻态忆阻器或者多阻态忆阻器，实现忆阻器双阻态和多阻态的切换调控。

附图说明

图1为本发明一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器制备方法制备得到的阻态可调忆阻器的结构示意图；

图2为本发明一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器制备方法的实施例1中获得的阻变层TaO

图3为本发明一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器制备方法的实施例1中获得的忆阻器循环伏安曲线。

图4为本发明一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器制备方法的实施例1中获得的忆阻器阻态转变过程示意图。

图5为本发明一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器制备方法的实施例2中获得的阻变层TaO

图6为本发明一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器制备方法的实施例2中获得的忆阻器循环伏安曲线。

图7为本发明一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器制备方法的实施例2中获得的忆阻器阻变层阻态转变过程示意图。

其中，衬底基片1、下电极2、阻变层3、上电极4、Ta

具体实施方式

本技术方案提供了一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器的制备方法，包括以下步骤：

S1.清洗并烘干衬底基片；

S2.在惰性气体的气氛下，通过磁控溅射将低活性金属Ⅰ沉积于步骤S1中的衬底基片上，得到下电极；

S3.在混合气体的气氛下，通过在磁控溅射镀膜机中，利用化学气相沉积法将金属氧化物沉积于步骤S2的下电极，得到阻变层；其中，所述磁控溅射镀膜机的腔体温度为200～600℃，所述金属氧化物中金属离子可实现的价态数量至少有3个，所述混合气体包括惰性气体和氧气，且按照质量百分比，所述混合气体中的氧气含量为6～28％；

S4.在惰性气体的气氛下，通过磁控溅射将低活性金属Ⅱ沉积于步骤S3的阻变层上，得到上电极，并制得基于氧空位调控的阻态可调忆阻器。

为了实现忆阻器双阻态和多阻态的切换调控以及简化制备流程，本技术方案提出了一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器的制备方法，制备得到的忆阻器包括由上至下依次分布的上电极、阻变层、下电极和衬底基片，且阻变层为金属氧化物。该忆阻器中，上电极和下电极分别连接电源，当向上电极施加负向电压，下电极接正向电压时，阻变层中金属氧化物的氧空位在电场的作用下发生迁移，连通上电极和下电极形成导电丝，使得忆阻器的阻值变小，忆阻器完成Set过程，表现出低阻状态；当对上电极和下电极分别施加反向电压时，阻变层中金属氧化物的氧空位在电场的作用下发生迁移，导电丝断裂，忆阻器完成Reset过程，忆阻器的阻值变大，转变成高阻态(HRS)，即阻变现象主要是由氧空位形成的导电丝的连接和断裂而产生的，而金属氧化物中的金属离子的价态不同，各价态对应的金属氧化物的氧空位的稳定性不同，使金属氧化物中的金属离子的价态每改变一次，阻值也会变化一次，即忆阻器的阻态发生一次变化。因此，忆阻器的阻态数量取决于其阻变层中金属氧化物中金属离子的价态数量，且金属氧化物中金属离子的价态数量越多，忆阻器的阻态数量越多。本技术方案中阻变层中金属氧化物中金属离子可实现的价态数量至少有3个，当制备双阻态忆阻器时，通过控制制备阻变层过程中磁控溅射镀膜机的腔体温度以及混合气体中氧气含量，使得金属氧化物中金属离子的价态数量只有2个，从而制备得到双阻态忆阻器；当制备多阻态忆阻器时，通过控制制备阻变层过程中磁控溅射镀膜机的腔体温度以及混合气体中氧气含量，使得金属氧化物金属离子的价态数量为多个，从而制备得到多阻态忆阻器。因此，本技术方案通过控制磁控溅射镀膜机的温度以及混合气体中氧气含量，使阻变层为金属氧化物，且金属氧化物中金属离子可实现的价态数量至少有3个，使得可以根据实际需要使用相同材料制备双阻态忆阻器或者多阻态忆阻器，实现忆阻器双阻态和多阻态的切换调控，从而满足实际的应用需求。同时，本技术方案所获得的的阻变层为单层结构，使制备流程简化，成本低，可控操作性强，适合进一步发展和产业化应用。氧空位是指在金属氧化物中，晶格中的氧原子(氧离子)脱离，导致氧缺失，形成的空位。简单来说，就是指氧原子从金属氧化物的晶格中逸出而留下的缺陷。

具体地，本技术方案基于氧空位调控的阻态可调忆阻器由四个步骤制备得到，首先，清洗并烘干衬底基片，得到干净、无杂质的衬底基片，避免杂质如灰尘，油脂等对忆阻器性能造成影响。

其次，当下电极被过多氧化成为氧化物，而由于氧化物不导电，当其被氧化时，将使得下电极失去其功效，不能再作为下电极使用。同时，当下电极材料活性太高时，在电场的作用下其金属离子将穿过阻变层，导致其在阻变层中也同样会形成导电丝，产生阻变现象，从而对阻变层自身的阻变现象产生影响，导致无法精准调控忆阻器的阻态。因此本技术方案中通过磁控溅射将低活性金属Ⅰ沉积于步骤S1中衬底基片上，一方面避免低活性金属Ⅰ被氧化，导致下电极失活，从而确保下电极的功效，另一方面也避免金属Ⅰ活性太高对忆阻器阻态精准调控产生影响。

再次，利用化学气相沉积法将金属氧化物沉积于步骤S2的下电极，具体为利用化学气相沉积法将金属氧化为金属氧化物，金属氧化物沉积于步骤S2的下电极，得到阻变层，磁控溅射镀膜机的腔体温度为200～600℃，使得金属容易被氧化成金属氧化物。其中，化学气相沉积法指的是利用气态的先驱反应物，通过原子、分子间化学反应，使得气态前驱体中的某些成分分解，而在基体上形成薄膜。进一步地，磁控溅射中的气氛为惰性和氧气的混合气氛，按照质量百分比，混合气体中氧气含量为6～28％，当混合气氛中氧气含量＜6％时，阻变层中的金属还没被氧化，得到的阻变层已经导通或者接近导通状态，阻变层不再具备阻变现象；当混合气氛中氧气含量＞28％时，阻变层中的金属已经完全氧化或者接近完全氧化，得到的阻变层基本不包含氧空位，阻变层同样不再具备阻变现象。因此，本技术方案通过控制混合气体氧气含量为6～28％，确保忆阻器具备阻变现象。同时，金属氧化物中金属离子可实现的价态数量至少有3个，确保利用该金属氧化物为作为阻变层时，通过改变金属氧化物的价态数量，即可根据实际需要使用相同材料制备出双阻态忆阻器或者多阻态忆阻器，实现忆阻器双阻态和多阻态的切换调控。更进一步地，由于本技术方案仅采用金属氧化物作为阻变层，阻变层结构为单层，与现有的阻变层为多层结构，在制备不同层时需要使用不同的溅射条件相比，本方案的单层阻变层简化了制备过程，生产难度低且生产效率高；且制备获得的忆阻器可实现双阻态和多阻态的切换调控，不仅可应用于二进制数据存储和计算，还可以应用于多值数据的存储和计算。

最后，在惰性气体的气氛下，通过磁控溅射将低活性金属Ⅱ沉积于步骤S3的阻变层上，得到上电极，同样是一方面避免低活性金属Ⅱ被氧化，导致上电极失活，从而确保上电极的功效，另一方面也避免金属Ⅱ活性太高对忆阻器阻态精准调控产生影响。

需要说明的是惰性气体可以为氩气等，在此不进行限定。

进一步说明，所述金属氧化物包括TaO

在本技术方案的一个优选实施例中，金属氧化物为TaO

进一步地，0＜x≤2.5，0＜y≤1,0＜z≤2.5，便于确保忆阻器的性能。

进一步说明，步骤S3中，所述磁控溅射镀膜机的腔体温度为300～500℃；

按照质量百分比，所述混合气体的氧气含量为6～15％。

在本技术方案的一个优选实施例中，通过限定步骤S3中磁控溅射镀膜机的腔体温度为300℃～500℃，以及控制混合气体的氧气含量为6～15％，使得到的忆阻器为多阻态忆阻器，进一步精准切换调控忆阻器的阻态。

进一步说明，步骤S3中，所述磁控溅射镀膜机的腔体温度为200～400℃；

按照质量百分比，所述混合气体的氧气含量为16～28％。

在本技术方案的一个优选实施例中，通过限定步骤S3中磁控溅射镀膜机的腔体温度为200～400℃，以及控制混合气体的氧气含量为16～28％，使得到的忆阻器为双阻态，进一步精准切换调控忆阻器的阻态。

进一步说明，所述低活性金属Ⅰ包括Au、Ti和Nb中的任意一种；

所述低活性金属Ⅱ包括Ta、Ti和Nb中的任意一种。

在本技术方案的一个优选实施例中，低活性金属Ⅰ包括Au(金)、Ti(钛)和Nb(铌)中的任意一种，低活性金属Ⅱ包括Ta(钽)、Ti(钛)和Nb(铌)中的任意一种，进一步确保上电极和下电极具有导电性，同时也避免上电极和下电极被氧化，影响对忆阻器阻态的精准调控。

进一步说明，步骤S2中，所述下电极的厚度为50～100nm；

步骤S3中，所述阻变层的厚度为80～250nm；

步骤S4中，所述上电极的厚度为200～300nm。

在本技术方案的一个优选实施例中，通过对下电极的厚度、阻变层的厚度和上电极的厚度进行优选，确保制得的忆阻器符合电子器件微型化的实际应用需求。

进一步说明，所述衬底基片为石英片、硅片和氧化铟锡中的任意一种。

衬底基片作为制备忆阻器的载体，下电极，阻变层和上电极均镀在衬底基片上，为了与CMOS工艺更好兼容，因此，在本技术方案的一个优选实施例中，选用CMOS工艺中石英片、硅片和ITO其中一种作为衬底基片，确保与CMOS工艺的兼容性。

进一步说明，步骤S1中，所述衬底基片的清洗具体步骤为：

将所述衬底基片浸泡在装有洗洁精的超声清洗机中，超声处理10～20min；

将所述衬底基片浸泡在装有无水乙醇的超声清洗机中，超声处理10～20min；

将所述衬底基片浸泡在装有去离子的超声清洗机中，超声处理10～20min。

在本技术方案的一个优选实施例中，步骤S1中，首先将衬底基片浸泡在装有洗洁精的超声清洗机中，超声处理10～20min，以方便清洗衬底基片上的灰尘和油脂等杂质，再将衬底基片浸泡在装有无水乙醇的超声清洗机中，超声处理10～20min，除去残留在衬底基片上的洗洁精，最后将衬底基片浸泡在装有去离子的超声清洗机中，超声处理10～20min，从而清掉洗残留在衬底基片上的洗洁精和无水乙醇，便于得到干净、无杂质的衬底基片，避免杂质如灰尘，油脂等对忆阻器性能造成影响。

进一步说明，步骤S2中，所述磁控溅射镀膜机的腔体压强为0.5×10

步骤S3中，所述磁控溅射镀膜机的腔体压强为0.5×10

步骤S4中，所述磁控溅射镀膜机的腔体为0.5×10

在本技术方案的一个优选实施例中，通过对步骤S2、步骤S3和步骤S4中压强、气体流速和溅射功率进行限定，便于精准调控上电极、下电极以及阻变层的厚度，进一步确保制得的忆阻器符合现有的电子器件微型化的实际应用需求。

一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器，使用上述的基于氧空位调控的阻态可调忆阻器的制备方法制得。

本技术方案提出的一种基于氧空位调控的阻态可调忆阻器，包括由上至下依次分布的上电极、阻变层、下电极和衬底基片，其可实现双阻态和多阻态的切换调控，且阻变层为单层结构，使制备流程简化，成本低，可控操作性强，适合进一步发展和产业化应用。

实施例1

S1.将硅片浸泡在装有洗洁精的超声清洗机中，超声处理15min之后，将硅片浸泡在装有无水乙醇的超声清洗机中，超声处理15min；最后，将硅片浸泡在装有去离子的超声清洗机中，超声处理15min，再将清洗过的硅片放在干燥箱中干燥，得到干净、无杂质的硅片。

S2.在氩气气氛下，通过磁控溅射将金属Au沉积于步骤S1中硅片上，得到厚度为200nm的下电极；其中，磁控溅射镀膜机的腔体压强为2.0×10

S3.在氧气含量为13％的混合气体的气氛下，通过在磁控溅射镀膜机中，利用化学气相气相沉积法将Ta氧化为TaO

S4.在氩气气氛下，通过磁控溅射将Ta沉积于步骤S3的阻变层上，得到厚度为90nm的上电极；其中，磁控溅射镀膜机的腔体压强为2.0×10

将实施例1制备得到的忆阻器进行性能的测试，图1为本技术方案忆阻器的结构示意图，从图1可以看出，本方案制备得到的忆阻器的阻变层为单层结构。

图2为实施例1中阻变层TaOx薄膜的X射线光电子能谱图(XPS)。从图2可知，本方案制备得到的忆阻器的阻变层TaOx薄膜中包含3种价态，分别为Ta

图3为实施例1中制备得到忆阻器的循环伏安曲线，从图3可知，该忆阻器为多阻态忆阻器，包含了两个Reset过程和两个Set过程。

图4为实施例1中制备得到的忆阻器阻态转变过程示意图，即阻变层TaO

实施例2

S1.将硅片浸泡在装有洗洁精的超声清洗机中，超声处理15min；之后，将硅片浸泡在装有无水乙醇的超声清洗机中，超声处理15min；最后，将硅片浸泡在装有去离子的超声清洗机中，超声处理15min，再将清洗过的硅片放在干燥箱中干燥，得到干净、无杂质的硅片。

S2.在氩气气氛下，通过磁控溅射将金属Au沉积于步骤S1中硅片上，得到厚度为200nm的下电极；其中，磁控溅射镀膜机的腔体压强为2.0×10

S3.在氧气含量为16％的混合气体的气氛下，通过在磁控溅射镀膜机中，利用化学气相气相沉积法将Ta氧化为TaO

S4.在氩气气氛下，通过磁控溅射将Ta沉积于步骤S3的阻变层上，得到厚度为90nm的上电极；其中，磁控溅射镀膜机的腔体压强为2.0×10

将实施例2制备得到的忆阻器进行性能的测试。其中:

图5为实施例2中阻变层TaOx薄膜的X射线光电子能谱图(XPS)。从图5可知，本方案制备得到的忆阻器的阻变层TaOx薄膜中包含2种价态，分别为Ta

图6为实施例2中制备得到的忆阻器的循环伏安曲线，从图6可知，该忆阻器为双阻态忆阻器，只包含了一个Reset过程和一个Set过程。

图7为实施例2中制备得到的忆阻器阻态转变过程示意图，即阻变层TaOx薄膜内部氧空位的迁移过程示意图，该忆阻器具体阻态转变过程如下：在还没有加电压的初始状态，Ta

实施例3

S1.将硅片浸泡在装有洗洁精的超声清洗机中，超声处理15min；之后，将硅片浸泡在装有无水乙醇的超声清洗机中，超声处理15min；最后，将硅片浸泡在装有去离子的超声清洗机中，超声处理15min，再将清洗过的硅片放在干燥箱中干燥，得到硅片。

S2.在氩气气氛下，通过磁控溅射将金属Au沉积于步骤S1中硅片上，得到厚度为200nm的下电极；其中，磁控溅射镀膜机的腔体压强为2.0×10

S3.在氧气含量为9％的混合气体的气氛下，通过在磁控溅射镀膜机中，利用化学气相气相沉积法将Ta氧化为TaO

S4.在氩气气氛下，通过磁控溅射将Ta沉积于步骤S3的阻变层上，得到厚度为90nm的下电极；其中，磁控溅射镀膜机的腔体压强为2.0×10

观察实施例3获得的阻变层TaOx薄膜X射线光电子能谱图(XPS)。实施例3制备得到的忆阻器的阻变层TaOx薄膜中包含4种价态，分别为Ta

观察实施例3获得的忆阻器的循环伏安曲线，实施例3获得忆阻器为多阻态忆阻器，包含了三个Reset过程和三个Set过程。

综上，从实施例1～3可知，当忆阻器阻变层中金属氧化物中金属离子含有多种价态时，各价态对应的金属氧化物的氧空位的稳定性不同，使金属氧化物中金属离子的价态每改变一次，阻值也会变化一次，即忆阻器的阻态改变一次。因此，忆阻器的阻态数量取决于其阻变层中金属氧化物中金属离子的价态数量，且阻变层中金属氧化物中金属离子的价态数量越多，忆阻器的阻态数量越多。除此以外，对比实施例1、实施例2和实施例3可知，仅改变了制备阻变层时磁控溅射镀膜机的腔体温度以及混合气体中氧气含量，得到的忆阻器的阻态就发生了变化，使得可以根据实际需要使用相同材料制备双阻态忆阻器或者多阻态忆阻器，实现实现忆阻器双阻态和多阻态的切换调控，从而满足实际的应用需求。且本方案实施例1、实施例2和实施例3中获得的的阻变层为单层结构，使制备流程简化，成本低，可控操作性强，适合进一步发展和产业化应用。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。