本文關(guān)鍵詞：氧化鋅憶阻器制備及其性能研究

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【摘要】：憶阻器是一種非線性無源動態(tài)器件,它具有集成度高,擦寫速度快,讀寫電壓低,功耗低,CMOS兼容等優(yōu)勢。關(guān)于憶阻器的研究已經(jīng)持續(xù)了很多年,但由于各種原因,一直未能走向產(chǎn)業(yè)化。目前,已經(jīng)有很多種材料都被驗證具有阻變特性,但受限于納米尺度器件物理表征的匱乏,其微觀機理機理一直難有一個準確的解釋。相比較于其他材料體,二元金屬氧化物的研究比較成熟而且這種材料本身成分簡單,易于生產(chǎn),在未來極具可能應(yīng)用于RRAM的功能層。氧化鋅作為二元金屬氧化物材料體系中的一種,不僅具有良好的阻變性能,而且由于材料本身豐富的物理特性,在發(fā)展高頻、高功率、高溫、抗輻射器件上也頗具前景。開展對氧化鋅憶阻器的工藝制備及其憶阻機理的研究對憶阻器走向大規(guī)模生產(chǎn)具有重要的意義。本文利用磁控濺射鍍膜方法分別制備了三層結(jié)構(gòu)和標準的8×8的交叉開關(guān)矩陣的氧化鋅憶阻器,其中上下電極的厚度分別為500nm、480nm,功能層的厚度為50nm,同時利用Keithley-4200-SCS對器件進行了VI?測試,發(fā)現(xiàn)通過改變限制電流可以使器件從跳變的導(dǎo)電絲機制向漸變的均勻?qū)щ姍C制轉(zhuǎn)化;通過對數(shù)據(jù)整理和曲線的擬合分析,本文從微觀角度對器件的阻變現(xiàn)象進行了解釋。然后制備了i/Al/ZnOT(490nm/60nm/520nm)和l/Al/ZnOA(540nm/80nm/510nm)的器件,以期待進行一步提高氧化鋅憶阻器的阻變特性,然后利用Keithley-4200-SCS對器件進行VI?測試,并結(jié)合曲線擬合的方法對其微觀機理進行分析。最后對器件的重復(fù)性和保持特性特性進行測試,并且得到了較好的性能。通過對實驗數(shù)據(jù)的分析,可以觀測到l/Al/ZnOA器件的Set,Reset電壓均較小,功耗低,onoffR/R的比值大,重復(fù)性好,保持特性強,并且非常有成為RRAM器件的潛力。
【關(guān)鍵詞】：憶阻器 氧化鋅 導(dǎo)電機理 阻變式存儲器 開關(guān)特性
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM505
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABATRACT5-8
• 1 緒論8-21
• 1.1 引言8-9
• 1.2 憶阻器簡介9-10
• 1.3 憶阻器的研究進展10-16
• 1.4 氧化鋅憶阻器及其研究進展16-20
• 1.5 論文的研究意義及主要研究內(nèi)容20-21
• 2 氧化鋅憶阻器的工藝制備與測試21-31
• 2.1 氧化鋅憶阻器的工藝制備21-26
• 2.2 氧化鋅憶阻器的測試26-31
• 3 氧化鋅憶阻器的憶阻特性研究31-47
• 3.1 氧化鋅憶阻器的電學(xué)特性31-35
• 3.2 氧化鋅憶阻器阻變性能分析35-40
• 3.3 氧化鋅憶阻器的耐受力和保持特性40-42
• 3.4 不同電極對氧化鋅憶阻器的影響42-47
• 4 總結(jié)與展望47-50
• 4.1 工作總結(jié)47-49
• 4.2 工作展望49-50
• 致謝50-51
• 參考文獻51-55

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本文編號：909195