在忆阻器中运用石墨烯作为电极还能添加抗降解机制的稳健性，包括氧空位分散到电极和不需要的金属离子分散。但是，为完结这一技能转型，有必要树立一个可扩展的、强健的、具有本钱效益的设备制作工艺。在这里，报告了运用市售的金属有机化学气相堆积(MOCVD)体系，以可批量生产、无污染和无搬运的办法在蓝宝石晶圆上直接成长高质量单层石墨烯。运用这种办法，根据石墨烯电极的忆阻器被开发出来，并且在包括石墨烯电极的器材制作中运用的一切工艺都可以在晶圆规划上进行。根据石墨烯电极的忆阻器在耐用性、坚持性和开/关比方面体现出了很好的特性。这项工作为以商业和技能可继续的办法完结强壮的石墨烯基忆阻器供给了一条或许和可行的途径，为未来完结更强壮、更紧凑的集成石墨烯电子器材铺平了路途。

　　图1.(a)石墨烯电极忆阻器的显微图。虚线区域内是图画化的石墨烯/AlOx条带。(b)图画化石墨烯/AlOx条带边际的AFM图画。(d)横断面的线形图，虚线所示。(c)石墨烯电极忆阻器的三维结构。回忆结在虚线方形区域杰出显现，插图阐明晰断(Au - AlOx - TiOx -石墨烯)的细节。在该器材结构中，Au用作上电极(TE)，石墨烯用作下电极(BE)。

　　图2. 石墨烯电极基忆阻器制作的一般工艺流程。(a)通过工业规范MOCVD体系在蓝宝石晶圆上成长大规划单层石墨烯;(b)来自单个制作批次的一个石墨烯晶圆，(c)是晶圆上的扩大区域。(d)在晶圆片上热蒸腾薄层AlOx。(e-g)石墨烯底电极(BE)界说。光抗蚀剂被旋转涂覆在晶圆的顶部，并通过工业规范的光刻工艺开发光抗蚀剂蚀刻掩模。湿蚀刻和干蚀刻分别在AlOx和石墨烯上进行，用于活性区域的图画化。(h)和(i)触摸垫界说。选用光刻工艺制备触摸垫蒸腾掩膜，接着进行金属(Ti/Au)堆积和抗蚀剂/剩余金属剥离工艺。(j - 1)忆阻器活性资料的堆积和提高。堆积Ti薄膜，然后热氧化生成TiOx(重复一次以添加厚度)。接着进行另一光刻工艺以确认电介质和TE的面积。随后通过原子层堆积(ALD)和热蒸腾(Au)堆积薄AlOx层。在设备完结之前，进行最终一步的抗蚀剂/剩余金属剥离。最终通过原理图和相片阐明晰完好的忆阻器器材晶圆。

　　图3. 通过几个光刻过程后，蓝宝石衬底上成长的石墨烯和制品回忆电阻器中的石墨烯减去布景后的拉曼光谱(532 nm激起)。核算得到的石墨烯的峰面积比特征值为ID/IG = 0.25±0.02,I2D/IG = 3.96±0.16;制品忆阻器中石墨烯的ID/IG = 0.25±0.04,I2D/IG = 2.26±0.21。成长石墨烯的G峰为11.8±0.7，制品石墨烯的G峰为15.0±1.6。平均值为2片不同晶圆上3-4个不同点的数据的算术平均值，差错条为试验差错和光谱拟合差错的差错传达所发生的规范差错。

　　图4. (a)低源率(0.5 Hz - 1 Hz)的单个石墨烯电极忆阻器的电流-电压(IV)初始扫描。有3轮接连扫描，第一轮扫描纯色填充，其他扫描略微通明，以更好地调查意图。箭头表明电压扫向。 (b)在整个电源电压范围内，运用(a)中相应的开/关电流核算的开/关比。

　　图5.石墨烯电极基忆阻器的续航和坚持特性。(a)和(b)忆阻器驱动电压信号形式和器材电流示意图。(c)和(d)分别为器材电压(Vset和Vreset)和器材电阻(Ron和Roff)的耐久特性和(e)和(f)坚持特性。(g)设置和重置周期时间。