憶阻器因其獨特的非線性電學(xué)性能而得到科學(xué)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。目前,憶阻器在材料選擇、制備工藝、機(jī)理研究和功能模擬上都有了一定的研究進(jìn)展。但是,在降低器件制備技術(shù)的經(jīng)濟(jì)成本方面,還有許多地方值得研究。本文就從降低制備成本的角度出發(fā),采用全溶液法制備ZnO憶阻器,通過優(yōu)化薄膜的制備工藝,制備出了具有良好循環(huán)穩(wěn)定性、低功耗、自整流、自限流和不需要電形成過程的G（石墨烯）/ZnO/AZO（摻鋁氧化鋅）憶阻器,并研究了其阻變機(jī)理和透明特性。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:（1）實驗中采用乙酸鋅、硝酸鋁、乙醇胺、硝酸和無水乙醇配制了AZO前驅(qū)體和H⁺摻雜的AZO前驅(qū)體。通過溶膠凝膠旋涂法制備AZO電極薄膜。對比不同的預(yù)處理條件,發(fā)現(xiàn)AZO薄膜在250℃烘烤5分鐘的處理下得到的薄膜晶向的c軸擇優(yōu)取向最明顯,結(jié)晶性最好,薄膜電阻率最低。在優(yōu)化預(yù)處理條件之后,研究了一次退火溫度和二次退火對AZO薄膜電阻率的影響,發(fā)現(xiàn)第一次在箱式爐中600℃退火1小時,再利用快速退火爐600℃退火40分鐘,得到的AZO薄膜的電阻率降到了10^-1Ω·cm;而后發(fā)現(xiàn)高溫的一次性快速退火所... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

四種新型存儲器的器件結(jié)構(gòu)

位導(dǎo)電細(xì)絲型憶阻器中，電極需要通過改變阻變層氧空位的濃度間接參與到器件的阻變行為中，這里需要用到 Pt[29]、Au[63]等惰性電極，和一個比較活潑的如 Al[64]、Ti[65]等金屬電極，這些電極不容易被氧化，即便氧化了也難以被還原，所以不會形成金屬導(dǎo)電細(xì)絲影響器件中氧空位的遷移；在界面勢壘型憶阻器中，需要利用電極與阻變層形成一個勢壘，通過界面處不同材料之間的肖特基接觸勢壘的變化，造成器件高低阻值的變化；還有電荷俘獲釋放型憶阻器，電極主要起到傳導(dǎo)電流的作用，多是利用惰性電極。除了這些電極材料，還有一些常見氧化物電極，例如 In 摻雜 SnO2（ITO）[66]、F 摻雜 SnO2（FTO）[67]、Al 摻雜 ZnO（AZO）[68]、Ga 摻雜 ZnO（GZO）[69]等，這些電極還具有一定的透明性，可以應(yīng)用于透明憶阻器的研究。1.2.2 憶阻器的機(jī)理探討現(xiàn)如今，已經(jīng)在很多材料中都能夠觀察到阻變現(xiàn)象，但是不同的材料體系中，器件的阻變機(jī)理各不相同。因此，科學(xué)界對憶阻器的阻變機(jī)制提出了多種模型，從阻變的物理機(jī)制出發(fā)，可以將憶阻器分為以下幾類：

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文電極，接受電子后被還原為金屬 Ag 原子進(jìn)而不斷累積連接到頂電極絲，這樣的憶阻器又被稱為 CBRAM(Conduction Bridge Random ory)，其結(jié)構(gòu)和阻變機(jī)理簡單，而且可以利用原位高分辨率透射電鏡長和熔斷進(jìn)行觀察，所以金屬導(dǎo)電細(xì)絲型憶阻器吸引了大量研究者同時，CBRAM 還具有良好的電學(xué)性能，如很大的開關(guān)比（>106）、阻態(tài)、還可作為靜態(tài)隨機(jī)存儲器(Static Random Access Memory，SR電壓小、器件功耗小、穩(wěn)定性好、與 CMOS 有較好的兼容性，尤其絲結(jié)構(gòu)的 CBRAM，有望實現(xiàn)大面積集成以及實現(xiàn)在 1T2R(一個晶體阻器結(jié)構(gòu))電路的搭建。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]還原時間對AlO_x/WO_x RRAM開關(guān)速度的調(diào)制作用[J]. 徐娟,傅雅蓉,林殷茵.  半導(dǎo)體技術(shù). 2017(09)
[2]CuO納米線阻變存儲器的組裝及電阻開關(guān)特性[J]. 陽斌,唐海濤,楊釗,劉安,劉宏武.  固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2015(02)

博士論文
[1]納米碳材料的制備及其薄膜透明導(dǎo)電和場發(fā)射性能的研究[D]. 錢敏.華東師范大學(xué) 2012
[2]Al摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜的液相法制備及其光電性能研究[D]. 趙金博.山東大學(xué) 2011



本文編號：2947810