憶阻器(Memristor)作為第四種基本電路元件,被廣泛應(yīng)用于信息存儲、邏輯運算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機器學(xué)習(xí)等眾多領(lǐng)域,成為現(xiàn)今研究熱點。其中二元金屬氧化物因其成分簡單、兼容性好、成本低等優(yōu)勢是目前憶阻器阻變材料的研究熱點,而HfO₂基憶阻器因發(fā)現(xiàn)具有良好的抗疲勞性(¹0¹²)、保持特性、較快的擦寫速度(ⁿs)、較低的操作電壓(<0.5V)等優(yōu)異特性能得到了人們的廣泛關(guān)注。首先,采用磁控濺射法(MS)、熱原子層沉積法(TALD)和等離子體原子層沉積法(PEALD)三種方法制備HfO₂薄膜,并研究了不同工藝參數(shù)對薄膜沉積速率和薄膜性能的影響,其中,隨著濺射功率的增加,MS-HfO₂薄膜的沉積速率逐漸增大,在120W的射頻功率下,薄膜均勻性最好;隨著沉積溫度的升高,TALD-HfO₂薄膜的沉積速率以150℃呈現(xiàn)先增大后減小趨勢,在150℃下薄膜質(zhì)量最高;PEALD-HfO₂薄膜隨著沉積溫度升高,沉積速率逐漸減小。15...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究的背景與意義
    1.2 憶阻器簡介
    1.3 憶阻器研究進展
        1.3.1 阻變機理
        1.3.2 材料體系
        1.3.3 關(guān)鍵特性
        1.3.4 HfO₂基憶阻器研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的立題依據(jù)與創(chuàng)新
    1.5 本文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 憶阻器的制備與測試方法
    2.1 憶阻器的制備方法
        2.1.1 阻變介質(zhì)層制備方法
        2.1.2 電極層制備方法
    2.2 憶阻器測試與表征方法
        2.2.1 薄膜表征方法
        2.2.2 電學(xué)測試系統(tǒng)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 MS/TALD/PEALD-HFO₂薄膜的制備
    3.1 MS-HfO₂薄膜的制備
        3.1.1 制備流程
        3.1.2 濺射功率對薄膜生長速率的影響
        3.1.3 MS-HfO₂薄膜的表征
    3.2 TALD-HfO₂薄膜的制備
        3.2.1 制備流程
        3.2.2 沉積溫度對薄膜生長速率的影響
        3.2.3 TALD-HfO₂薄膜的表征
    3.3 PEALD-HfO₂薄膜的制備
        3.3.1 制備流程
        3.3.2 PEALD-HfO₂薄膜的表征
    3.4 MS/TALD/PEALD-HfO₂薄膜性能比較
    3.5 本章小結(jié)
第四章 AU/TI/HFO₂/AU憶阻器制備及其特性研究
    4.1 Au/Ti/HfO₂/Au憶阻器的構(gòu)建
    4.2 Au/Ti/HfO₂/Au憶阻器關(guān)鍵特性研究
        4.2.1 I-V特性
        4.2.2 存儲窗口
        4.2.3 耐疲勞性
        4.2.4 保持特性
    4.3 不同電極結(jié)構(gòu)HfO₂基憶阻器性能比較
    4.4 本章小結(jié)
第五章 憶阻器測試電路的設(shè)計
    5.1 測試電路設(shè)計
    5.2 仿真結(jié)果與分析
        5.2.1 換向和讀寫操作仿真
        5.2.2 限流模塊仿真
        5.2.3 測試模塊仿真
    5.3 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3811157