本文關鍵詞：基于氧化鈦阻變存儲器的阻變機理分析

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【摘要】：隨著信息化時代的到來,大容量、低功耗和低成本的非揮發(fā)性存儲器在電子市場中占據(jù)著越來越重要的位置。然而,目前基于浮柵結構的Flash非揮發(fā)性存儲器逐漸走向物理極限,亟需尋求一種新型的非揮發(fā)性存儲器。阻變存儲器因其具有結構簡單、與CMOS工藝兼容以及高密度存儲等方面的優(yōu)勢,成為取代當前Flash存儲器的有力競爭者。當前,在阻變存儲器的研究中還存在許多問題需要解決,例如,阻變機理不明確,器件穩(wěn)定性差,耐久性差等。本論文重點分析基于氧化鈦阻變材料的阻變存儲器的阻變機理,在此基礎上,通過結構優(yōu)化,提高阻變單元性能。一、通過改變氧化鈦阻變層厚度,獲得了同時具有Forming-free、低功耗和多值特性的阻變單元,基本結構為Al/Ti Ox/Cu。通過對阻變單元電學性能測試,表明多值存儲是由銅導電細絲和氧空位導電細絲的斷裂而形成;阻變單元Forming過程之后,深度剖析俄歇電子能譜儀對阻變層中銅元素的探測結果表明,Forming-free和低功耗特性與銅元素存在于氧化鈦中的濃度有關。二、為了探究銅導電細絲和氧空位導電細絲形成的先后順序,設計實驗,利用將Al電極替換成Pt電極的方法,獲得了Cu/Ti Ox/Pt阻變單元結構,并對置位過程中出現(xiàn)的兩個阻態(tài)進行阻變機理分析,證實了銅導電細絲和氧空位導電細絲形成的先后順序。三、為了改善Cu/Ti Ox/Pt阻變單元的循環(huán)特性與功耗特性,在上電極銅與阻變層氧化鈦之間插入氧化鉿薄膜,構建了Cu/Hf Ox/Ti Ox/Pt阻變單元,分析認為特性的改善是由于氧化鉿薄層控制了銅導電細絲斷裂的位置和抑制了銅導電細絲的形成。
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP333

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 劉波;宋志棠;封松林;;相變隨機存儲器材料與結構設計最新進展[J];半導體技術;2008年09期

2 林東洋;趙玉濤;甘俊旗;程曉農;戴起勛;;鈦合金表面磁控濺射制備HA/YSZ梯度涂層[J];材料工程;2008年05期

3 吳曉薇;郭子政;;磁阻隨機存取存儲器(MRAM)的原理與研究進展[J];信息記錄材料;2009年02期

4 方亮;彭麗萍;楊小飛;黃秋柳;周科;吳芳;劉高斌;馬勇;;磁控濺射制備In摻雜ZnO薄膜及NO_2氣敏特性分析[J];重慶大學學報;2009年09期

5 Agostino Pirovano;Roberto Bez;;面向納電子時代的非易失性存儲器[J];電子設計技術;2010年03期

6 閆紹峰;駱紅;廖國進;巴德純;聞立時;;摻雜濃度對中頻反應磁控濺射制備Al_2O_3:Ce~(3+)薄膜發(fā)光性能的影響[J];真空;2009年02期

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本文編號：1250411