發(fā)布時(shí)間：2020-07-30 02:56

【摘要】：目前,傳統(tǒng)的CMOS工藝器件在物理尺度逐漸接近其極限,其中CPU與存儲(chǔ)器的速度之差形成的存儲(chǔ)墻日漸嚴(yán)重,限制了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。憶阻器是與電阻、電容與電感并稱為基本的電學(xué)器件,其同時(shí)具有存儲(chǔ)信息以及邏輯運(yùn)算的功能,是一種新型的非易失型存儲(chǔ)技術(shù),在解決計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)墻問題上具有很大的潛力。一維結(jié)構(gòu)納米材料因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),成為構(gòu)筑納米元器件的理想材料。在紛繁復(fù)雜的納米材料中,W03因其在電致色變、氣敏傳感器、阻變存儲(chǔ)器以及超導(dǎo)方面有著優(yōu)異的性質(zhì),引起了廣泛的關(guān)注與研究。本文主要研究了基于WO3納米線構(gòu)筑對(duì)稱電極(Au/WO3/Au)和非對(duì)稱電極(Cu/W03/Au)兩端器件,研究其憶阻性能。主要工作如下:1.采用水熱法成功合成單分散性好的六方WO3納米線,并利用深紫外光刻微加工技術(shù)和金屬剝離技術(shù)構(gòu)筑基于單根納米線的兩端納米器件;2.通過不同金屬電極構(gòu)筑了對(duì)稱和非對(duì)稱憶阻器原型,實(shí)現(xiàn)界面接觸性能及其阻變行為調(diào)控;3.基于Cu/W03/Au納米器件,通過施加偏壓調(diào)控Cu2+遷移與Cu2+導(dǎo)電絲的通斷,實(shí)現(xiàn)器件高低阻態(tài)的調(diào)控。希望在后續(xù)的研究中,基于非對(duì)稱Cu/WO3/Au納米線器件實(shí)現(xiàn)對(duì)Cu2+導(dǎo)電絲精確的控制,進(jìn)而使其憶阻性能應(yīng)用到實(shí)際中去。
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN386
【圖文】：

碩士學(xué)位論文邐逡逑浮柵結(jié)構(gòu)可以通過控制源極和漏極的大電流來讀寫和擦除操作，但這也是影逡逑ｌａｓｈ工作壽命的最重要因素［５］。因?yàn)槊恳淮巫x寫與擦除操作都是通過大電流逡逑行操作，不可避免的會(huì)對(duì)器件的物理結(jié)構(gòu)具有一定的損害，直至最后Ｆｌａｓｈ逡逑完全失效。從這個(gè)過程中，可以發(fā)現(xiàn)這個(gè)結(jié)構(gòu)是有壽命的，一般可以讀寫逡逑除１０５￣１０６次，這就大大限制了邋Ｆｌａｓｈ在航天等特殊領(lǐng)域的應(yīng)用。除此之外，逡逑大電流的產(chǎn)生是通過類似水泵的電荷泵來實(shí)現(xiàn)，因此要積累一個(gè)大的電流就逡逑較長的充電時(shí)間，這就限制了邋Ｈａｓｈ的讀寫速度。通常１降可以寫入１邋ｂｉｔ逡逑，１邋ｍｓ才可以擦除１邋ｂｉｔ數(shù)據(jù)［６］。逡逑浮置柵極（ＦＧ邋）邐控制柵極（ＣＧ邋）逡逑

計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)主要有ＣＰＵ、控制器、存儲(chǔ)器、輸入＼輸出設(shè)備。馮？諾伊曼體系逡逑結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展的基石，計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)墻問題的出現(xiàn)也是由于這種結(jié)構(gòu)。［１２］。逡逑如圖１－２邋（ａ）所示，馮？諾依曼體系結(jié)構(gòu)上的難題是因?yàn)樘幚砥髋c存儲(chǔ)器的逡逑是通過指令＼數(shù)據(jù)總線進(jìn)行通信的，隨著現(xiàn)在處理器的存儲(chǔ)能力越來越大，存儲(chǔ)逡逑技術(shù)的發(fā)展相對(duì)滯后，當(dāng)數(shù)據(jù)總線的從存儲(chǔ)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量跟不上處理器的運(yùn)算逡逑速度，就會(huì)大大的限制了處理性能，進(jìn)而降低了現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的整體性能［１３］。從逡逑圖１－２邋（ｂ）中可以看出，處理器與存儲(chǔ)器在計(jì)算機(jī)剛開始興起的時(shí)候是處于平衡逡逑狀態(tài)，隨著現(xiàn)在技術(shù)的發(fā)展，處理器的性能己經(jīng)大大超越了存儲(chǔ)器［１４］［１５］。逡逑（ａ）邐邐邋（ｂ）邐邐—逡逑ｍｍ邋Ｉ邐ｉ0４ｒ—邐邐逡逑？邋１０３邋邐邐邐逡逑馮？諾依曼sE桯kw存儲(chǔ)墻逡逑邐邐�。�。２邋丨逡逑￣逡逑石算器邐１0。邋邋邋邋邋邋邋邋逡逑１９８０邋１９８５邋１９９０邋１９９５邋２０００邋２００５邋２０１０逡逑Ｙｅａｒ逡逑圖１－２馮？諾伊曼瓶頸示意圖和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)墻問題［１４］逡逑為了能夠讓計(jì)算機(jī)的性能能夠在這個(gè)存儲(chǔ)墻這個(gè)問題上面能夠有所突破，很逡逑多學(xué)者與專家都在提出了很多的解決方案ｎ６］。從上面的論述可以分析出現(xiàn)有的逡逑計(jì)算機(jī)瓶頸主要集中在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)墻問題，但是憶阻器的出現(xiàn)人們看到了新的逡逑可能性。逡逑１９７１年

ｄ（ｐ邋＝邋Ｍ（ｑ（ｔ））ｄｑ邐（１．３）逡逑式中Ｍ代表憶阻值。從圖１邋－３可得知：逡逑ｄ（ｐ邋＝邋Ｖ（ｔ）ｄｔ邐（１．４）逡逑ｄｑ邋＝邋Ｉ（ｔ）ｄｔ邐（１．５）逡逑然后把（１．４）與（１．５）代入（１．３）運(yùn)算可得：逡逑５逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

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本文編號(hào)：2774903