【摘要】：21世紀信息科技的發(fā)展進步,使得市場對存儲器性能的要求越來越高。目前,閃存是市場上主流的存儲技術,但是它面臨壽命短、成本高、尺寸不可繼續(xù)縮小等挑戰(zhàn)。因此人們不斷地探索新的存儲技術來推動科技的發(fā)展和滿足市場的需求。阻變存儲器的出現(xiàn)可以說最有望使得其成為替代閃存的下一代存儲器,其產業(yè)化目前已經成為可能,并且阻變存儲器是非易失存儲技術,在性能方面具有極大的優(yōu)勢,例如,阻變存儲器具有金屬—介質—金屬這樣簡單的三明治結構和可微縮性,有利于實現(xiàn)三維的高密度集成,以及讀寫速度快等。阻變存儲器是基于電阻變化來進行邏輯存儲的器件。這種在電場作用下,器件結構的電阻可以在高電阻態(tài)和低電阻態(tài)之間可逆地切換,就稱作電阻開關效應。簡單說,電阻開關就是通過控制電流的變化可改變其阻值,并且,電流停止了其阻值保持不變,直到反向電流把它推回去。如果我們把高電阻態(tài)定義為邏輯運算的“1”,低電阻態(tài)定義為邏輯運算的“0”,就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲功能。我們知道眾多材料中大部分或多或少都具有電阻開關現(xiàn)象,其中有一些具有應用于阻變存儲器中的潛能,但是要制備性能良好的電阻開關存儲器,需要掌握電阻變化過程的物理機制。制備具有良好性能的電阻開關效應的器件是研發(fā)阻變存儲器的首要條件,提高電阻開關的性能首先要從材料和結構入手,其次是制備的工藝,再其次是導電機理的掌控。目前,單一的材料還沒有出現(xiàn)具有足夠良好的電阻開關特性可以應用于阻變存儲器,于是出現(xiàn)了摻雜、鍍多層薄膜、嵌入式堆棧結構等方法來提高電阻開關的性能。除此之外,外界的條件也會影響電阻開關的性能,所以在不同的條件下進行研究也十分重要,例如,光,磁場,溫度,偏壓等。目前,出現(xiàn)了一個具有潛在應用價值的就是光對電阻開關性能的影響。本文主要研究了光對Si/[ZnO/BiFeO_3]/Ta、Si/[C/ZnO/C]/Ta、Si/[C/BaTiO_3/C]/Ta這三個器件的電阻開關效應的影響。本實驗采用超高真空磁控濺射系統(tǒng)制備了ZnO/BiFeO_3、C/ZnO/C、C/BaTiO_3/C三種結構的阻變存儲器件,使用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)設備對其進行相關表征,應用Keithley2400對其進行電阻開關性能測試。測試結果顯示出幾種結構的樣品都表現(xiàn)出明顯的電阻開關效應,并且,光照強度對器件的電阻開關效應有明顯的促進作用,但其性能各有差異,包括開關比、耐受性和保持時間。根據(jù)測量結果得到的I-V曲線,可以看出三種結構都屬于雙極性電阻開關效應。
【圖文】：

學位論文 第 1 器件的電阻呈非線性變化，在正向電壓區(qū)域，我們可以看到電阻向高電阻變化的情況，把這一過程稱之為“Set”，在負向電電阻變?yōu)榈碗娮�，，這一過程稱之為“Reset”過程，這樣的效應下對應兩個不同的電流值，也即是兩個不同的電阻值，在單極是如此，如圖 1.2(b)所示。圖中同一電壓下對應著兩個電阻狀態(tài)S，這兩個電阻狀態(tài)就可以作為二進制中的基本算符“0”和“(a) (b)

的 CuO 薄膜中的細絲狀傳導路徑的M)的細絲模型單極電阻開關效應，這種阻變x[26], NiO[27], CoO[28], MnOx[29]等代首次被報道[30]。 圖 1.4 顯
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP333

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本文編號：2599686