本文選題：電阻型存儲(chǔ)器 + NiO�。� 參考：《電子科技大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：存儲(chǔ)器是電子產(chǎn)品中不可或缺的組成部分,而傳統(tǒng)的浮柵結(jié)構(gòu)非揮發(fā)性存儲(chǔ)器將在不遠(yuǎn)的將來(lái)迎來(lái)技術(shù)和物理上的極限。近年來(lái),提出了一些新的材料和結(jié)構(gòu)來(lái)解決這一問(wèn)題,電阻型存儲(chǔ)器就是其中之一。電阻型存儲(chǔ)器(RRAM)在金屬-絕緣介質(zhì)-金屬(MIM)的三層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,利用介質(zhì)層的電阻開(kāi)關(guān)現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的非揮發(fā)性存儲(chǔ),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作電壓低、低功耗、傳感電路簡(jiǎn)單以及適于高密度陣列等優(yōu)勢(shì)。 在本文中,制備并測(cè)試了基于NiO薄膜的電阻型存儲(chǔ)器件,其高低阻態(tài)擁有大于三個(gè)數(shù)量級(jí)的電阻值區(qū)別。從低阻態(tài)到高阻態(tài)和從高阻態(tài)到低阻態(tài)所需的電壓分別分布在1.2V到3.3V和0.5V到0.9V。對(duì)器件進(jìn)行超過(guò)100次的反復(fù)擦寫操作以及超過(guò)10000s的數(shù)據(jù)保持能力測(cè)試后仍有大于三個(gè)數(shù)量級(jí)的電阻窗口,顯示出良好的耐擦寫能力和數(shù)據(jù)保持能力。 測(cè)試了基于NiO薄膜的電阻型存儲(chǔ)器件的電阻開(kāi)關(guān)特性,發(fā)現(xiàn)從低阻態(tài)到高阻態(tài)的過(guò)程中器件對(duì)電壓有明顯的選擇性。另外無(wú)論是能否發(fā)生reset過(guò)程,均發(fā)現(xiàn)了一定的電阻波動(dòng)。因此提出了電阻開(kāi)關(guān)現(xiàn)象中的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。 在柔性襯底上制備了NiO薄膜的WORM器件,通過(guò)NiO層中導(dǎo)電路徑的建立實(shí)現(xiàn)電阻變換�？梢杂�3V1μs的電脈沖實(shí)現(xiàn)了大于104的電阻窗口,這種器件同樣也具備了良好的可靠性。 另外,還研究了這種結(jié)構(gòu)所具有的自我學(xué)習(xí)能力,根據(jù)外加電脈沖個(gè)數(shù)的不同,體現(xiàn)出了類似人腦的短時(shí)記憶和長(zhǎng)期記憶。
[Abstract]:Memory is an indispensable part of electronic products, and the traditional floating gate nonvolatile memory will meet the technical and physical limits in the near future. In recent years, some new materials and structures have been proposed to solve this problem, and resistive memory is one of them. The resistive memory (RRAM) is based on the three-layer structure of metal-insulating dielectric-metal (Mimm), and realizes the non-volatile storage of data by using the resistive switch phenomenon in the dielectric layer. It has the advantages of simple structure, low working voltage and low power consumption. The sensor circuit is simple and suitable for high density array. In this paper, the resistive memory devices based on NiO thin films are fabricated and tested. The resistive values of the high and low resistance states are more than three orders of magnitude. The voltages from low resistance to high resistance and from high to low resistance are 1.2V to 3.3V and 0.5V to 0.9V, respectively. After more than 100 repeated erasing operations and more than 1000 s data retention test, there are still resistor windows of more than three orders of magnitude, which shows good ability of erasing and data retention. The resistive switching characteristics of resistive memory devices based on NiO thin film are tested. It is found that the device has obvious selectivity to voltage during the process from low resistance state to high resistance state. In addition, whether or not the reset process occurs, a certain resistance fluctuation is found. Therefore, the competitive mechanism of resistance switch is proposed. The NiO thin film WORM devices were fabricated on flexible substrates, and the resistance transformation was realized by establishing the conductive path in the NiO layer. The resistor window larger than 104 can be realized by using 3V1 渭 s electric pulse, and this device also has good reliability. In addition, the self-learning ability of this structure is studied. According to the different number of external electric pulses, the short-term memory and long-term memory similar to the human brain are reflected.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP333

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本文編號(hào)：1910845