目前,傳統(tǒng)計算機的構(gòu)架是馮諾依曼結(jié)構(gòu),其特點是計算與存儲是分開的。然而,馮諾依曼結(jié)構(gòu)的低效已經(jīng)成為阻礙人工智能和機器學習發(fā)展的主要障礙之一。而新興的憶阻器器件不僅具備體積小、能耗低的特點,同時具有模擬生物神經(jīng)突觸的功能,因此被廣泛應(yīng)用于存儲、計算,以及各種模擬神經(jīng)形態(tài)的器件中,打破了馮諾依曼架構(gòu)的瓶頸。基于金屬/絕緣體/金屬（metal/insulator/metal,MIM）疊層結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)憶阻器通常需要約幾伏的電壓才能在不同的電阻狀態(tài)之間切換。若能把憶阻器的工作電壓盡可能的降低,將會對此類器件的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。為了實現(xiàn)低功耗或增強器件靈敏度的目的,目前已經(jīng)提出了一些方案來降低工作電壓,包括給絕緣體摻雜雜質(zhì)離子增加缺陷濃度、探索具有強大缺陷遷移能力的絕緣體材料以及集中電場。本論文基于上述背景,僅選用ITO薄膜一種材料作為憶阻器材料,研究了橫向結(jié)構(gòu)及雙層縱向結(jié)構(gòu)兩種憶阻器的阻變行為及器件在信息識別和記憶中的應(yīng)用。本文的研究內(nèi)容以及成果主要包括:（1）在基于ITO薄膜橫向結(jié)構(gòu)的憶阻器方面,電信號直接施加在單層ITO薄膜上,構(gòu)成最簡單的憶阻器結(jié)構(gòu)。該器件需經(jīng)歷一個約5伏的電壓,完成初始化過... 

【文章來源】：西南科技大學四川省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 憶阻器的研究背景
    1.2 憶阻器的結(jié)構(gòu)
    1.3 憶阻器的材料體系
        1.3.1 阻變層材料
        1.3.2 電極材料
    1.4 憶阻器的阻變機制
        1.4.1 離子遷移
        1.4.2 電荷俘獲
        1.4.3 熱化學反應(yīng)
    1.5 本論文的立意及研究內(nèi)容
2 憶阻器件制備與表征方法
    2.1 憶阻器的制備方法
        2.1.1 磁控濺射設(shè)備
        2.1.2 電子束蒸發(fā)設(shè)備
    2.2 憶阻器的表征手段
        2.2.1 橢偏儀
        2.2.2 掃描電子顯微鏡
        2.2.3 原子力顯微鏡
        2.2.4 透射電子顯微鏡
        2.2.5 X 射線衍射儀
    2.3 憶阻器電學性能的測試
3 基于ITO薄膜的橫向結(jié)構(gòu)憶阻器的研究
    3.1 I-V特性研究
        3.1.1 ITO橫向結(jié)構(gòu)的I-V特征曲線
        3.1.2 探針尺寸與間距對器件性能的影響
        3.1.3 Au/ITO器件
    3.2 器件的表征測試
        3.2.1 掃描電子顯微鏡表征
        3.2.2 X射線能譜分析
        3.2.3 導電原子力顯微鏡分析
    3.3 機理分析
    3.4 本章小結(jié)
4 基于ITO薄膜的垂直結(jié)構(gòu)憶阻器的研究
    4.1 器件的表征測試
        4.1.1 光學透過率測試
        4.1.2 SEM分析與X射線衍射分析
        4.1.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析
    4.2 器件電學性能的研究
        4.2.1 電子束蒸發(fā)退火ITO的 I-V特性
        4.2.2 其他對照組ITO器件的I-V特性
        4.2.3 電子束蒸發(fā)退火ITO的器件穩(wěn)定性
    4.3 機理分析
    4.4 器件的模擬應(yīng)用
        4.4.1 用做模擬突觸
        4.4.2 大電壓下的圖像記憶
        4.4.3 小電壓下的圖像記憶
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于阻變效應(yīng)非揮發(fā)性存儲器的研究概述[J]. 陳心滿,趙靈智,牛巧利.  材料導報. 2012(15)



本文編號：3175146