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文檔簡介
1、在過去的幾十年中,隨著對便攜式移動電子設備日益增長的需求,非易失性存儲器已被廣泛研究。以Flash存儲器為代表的傳統(tǒng)非易失性存儲器,面臨著許多技術(shù)挑戰(zhàn)和一些物理限制,如高編程電壓,低耐疲勞性,低寫入速度,隧穿氧化物的比例限制等問題。為了克服這些問題,許多新型非易失性存儲器已經(jīng)出現(xiàn)。其中阻變隨機存取存儲器(RRAM),因為其結(jié)構(gòu)簡單,運行速度快,保持時間長,功耗低,引起人們的廣泛關(guān)注。本研究主要內(nèi)容包括:
?、挪捎蒙漕l等離子增強化
2、學氣相沉積技術(shù)在Pt襯底上沉積了氫化納米硅(nc-Si:H)薄膜,并制備了Ag/nc-Si:H/Pt結(jié)構(gòu)的器件。由XRD,拉曼光譜,傅里葉變換紅外光譜和高分辨透射電子顯微鏡對nc-Si:H薄膜的微觀結(jié)構(gòu)進行表征,結(jié)果顯示有納米晶鑲嵌在非晶基質(zhì)中。通過測試器件的I-V曲線,討論了nc-Si:H薄膜的阻變存儲特性及機制。該結(jié)構(gòu)的存儲器件呈現(xiàn)出穩(wěn)定的三阻態(tài)。高阻態(tài)(HRS)和中間態(tài)(IRS)的溫度依賴性都顯示出半導體行為,而低阻態(tài)(LRS)的
3、溫度依賴性表現(xiàn)出金屬特性。I-V曲線的擬合結(jié)果表明,HRS,IRS和LRS的導電機制分別為空間電荷限制電流(SCLC),隧穿和歐姆特性。并認為表現(xiàn)出的IRS是由Si納米晶和其附近的離散Ag細絲造成的,表現(xiàn)出LRS是因為完整的Ag細絲的存在。離散Ag納米顆粒之間的Si納米晶有助于IRS時的電流傳輸。
⑵采用射頻磁控濺射技術(shù)制備了以BFO薄膜為介質(zhì)層的Ag/BFO/Pt結(jié)構(gòu)的阻變存儲器件,討論低限流下該器件的開關(guān)特性。結(jié)果表明:在
4、低至0.5μA的小限制電流下,該Ag/BFO/Pt結(jié)構(gòu)的器件具較好的I-V曲線,有較低的開關(guān)電壓,有較大的開關(guān)電阻比,比值超過20,具有較好的抗疲勞性,有效開關(guān)次數(shù)達100多次以上,有較好的保持特性,經(jīng)過1.8×104s以后,器件高、低阻態(tài)的電阻值無明顯變化。簡單分析了該Ag/BFO/Pt存儲器件的阻變開關(guān)機制,主要歸因于Ag導電細絲的形成與斷開。
?、遣捎蒙漕l磁控共濺射技術(shù)生長了摻Ag的BFO薄膜,制備了Ag/BFO/Ag-B
5、FO/BFO/Pt結(jié)構(gòu)的阻變存儲器件,討論該器件的開關(guān)特性。結(jié)果表明,該Ag/BFO/Ag-BFO/BFO/Pt結(jié)構(gòu)的器件具有明顯的開關(guān)效應和較好的I-V重復性,開關(guān)電壓比較集中,有比值超過10的開關(guān)電阻比,具有較好的抗疲勞性,有效開關(guān)次數(shù)達110多次以上,有較好的保持特性,經(jīng)過近104s后,器件高、低阻態(tài)的電阻值無明顯變化。
?、炔捎蒙漕l磁控濺射沉積了不同氧氣和氬氣氣氛下的BFO薄膜,制備了Ti/BFO/Pt結(jié)構(gòu)的阻變存儲器件
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