HWCVD制備硅鎢氧薄膜及阻變特性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-04-08 20:06
【摘要】:目前,在非易失性存儲(chǔ)器(NVM)領(lǐng)域內(nèi),應(yīng)用最為廣泛的是Flash存儲(chǔ)器,然而,由于受到讀寫速度、壽命、工作電壓等諸多因素的影響,Flash難以滿足當(dāng)前大數(shù)據(jù)時(shí)代對存儲(chǔ)器的要求。因此,急需開發(fā)新型的非易失性存儲(chǔ)器。目前在已開發(fā)的多種新型非易失性存儲(chǔ)器中,阻變存儲(chǔ)器(RRAM)因?yàn)榫哂形⒖s性能好、開關(guān)速度快、耐用度強(qiáng)、保留數(shù)據(jù)時(shí)間長、功耗低等優(yōu)勢,激發(fā)了科研人員的研究熱情。本論文首先比較了四種新型非易失性存儲(chǔ)器的發(fā)展前景,闡明了阻變存儲(chǔ)器的技術(shù)優(yōu)勢。然后深入研究了熱絲化學(xué)氣相沉積(HWCVD)法制備硅鎢氧薄膜的技術(shù),分析了襯底溫度對薄膜生長速率和折射率的影響,發(fā)現(xiàn)隨著襯底溫度升高,薄膜的沉積速率增加,而高的沉積速率使薄膜的折射率降低。其次用FTIR、XPS、SEM對薄膜的組分和形貌進(jìn)行表征。FTIR表征結(jié)果說明隨著襯底溫度升高,薄膜中C雜質(zhì)含量減少;經(jīng)過退火處理后,薄膜中C、H雜質(zhì)的含量會(huì)進(jìn)一步減少。XPS表征結(jié)果說明薄膜中W、Si和O元素的原子百分比分別為:20.40%,13.13%和66.44%,且同W相結(jié)合的O與W的摩爾比為1.9,同Si相結(jié)合的O與Si的摩爾比為2.1。SEM表征結(jié)果說明薄膜結(jié)構(gòu)致密,平整度好,滿足制備RRAM器件的條件。最后制備了基于Ag/Si_XW_YO_Z/Si結(jié)構(gòu)的阻變存儲(chǔ)器。器件的I-V測試結(jié)果表明:Ag/Si_XW_YO_Z/Si結(jié)構(gòu)的器件表現(xiàn)出了雙極開關(guān)特性,器件的形成電壓為6V,開啟電壓為3.2V。在施加不同限制電流的條件下,器件的開態(tài)電阻隨限制電流的增大而減小;而器件的關(guān)斷電流會(huì)隨限制電流的增大而增大。通過比較Ag電極直徑分別為0.2mm、0.3mm、0.5mm的器件,發(fā)現(xiàn)當(dāng)Ag電極直徑為0.2mm時(shí),器件的高低電阻比率更大。對器件I-V曲線擬合驗(yàn)證了Ag/Si_XW_YO_Z/Si結(jié)構(gòu)的RRAM器件的阻變行為是由金屬導(dǎo)電細(xì)絲的形成和斷裂實(shí)現(xiàn)的。
【圖文】:
圖 1.6 Ag/SiXWYOZ/Si 結(jié)構(gòu)的 RRAM 器件Fig. 1.6 RRAM device diagram of Ag/SiXWYOZ/Si structure安排
圖 4.1 K575XD 渦輪濺射鍍膜儀Fig. 4.1 K575XD turbo sputter coat的測試方法時(shí)利 Keithley 4200 參數(shù)分析儀測試 Ag/SiXWYOZ/Si 結(jié)
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TB383.2
本文編號:2619779
【圖文】:
圖 1.6 Ag/SiXWYOZ/Si 結(jié)構(gòu)的 RRAM 器件Fig. 1.6 RRAM device diagram of Ag/SiXWYOZ/Si structure安排
圖 4.1 K575XD 渦輪濺射鍍膜儀Fig. 4.1 K575XD turbo sputter coat的測試方法時(shí)利 Keithley 4200 參數(shù)分析儀測試 Ag/SiXWYOZ/Si 結(jié)
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TB383.2
【參考文獻(xiàn)】
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1 滕琳;混沌理論在憶阻器電路及圖像安全中的應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2016年
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1 陳然;基于氧化硅材料阻變存儲(chǔ)器的構(gòu)建及阻變機(jī)制的研究[D];天津理工大學(xué);2015年
,本文編號:2619779
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