鐵電薄膜器件中陷阱的表征分析和作用機制研究
發(fā)布時間:2020-12-05 04:43
阻變存儲器(RRAM)因具有低功耗、高密度、結(jié)構(gòu)簡單且易與CMOS工藝兼容等特點成為了下一代最具潛力的非揮發(fā)性存儲器之一。阻變存儲器的阻變(RS)機理主要分為兩大類,一類通過導(dǎo)電細絲的形成與熔斷完成器件阻值轉(zhuǎn)變;另一類則通過調(diào)節(jié)金屬/薄膜界面勢壘高度形成阻變。無論哪種阻變機制,缺陷與陷阱在其中均扮演著重要的角色。通過改善薄膜內(nèi)的陷阱狀態(tài),我們可以得到性能更優(yōu),可靠性更好的阻變存儲器。存儲器使用過程中缺陷的產(chǎn)生、移動等問題同樣影響著器件性能,縮短了器件使用壽命。為了實現(xiàn)阻變存儲器工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),研究學(xué)者們針對阻變存儲器中陷阱的作用機制展開了廣泛的研究,對器件內(nèi)陷阱的表征分析進行了深入的探索。本文主要針對鐵電阻變存儲器中的缺陷陷阱進行研究。通過對器件中的陷阱進行原位表征分析,探究阻變過程中陷阱的作用機制,理解器件鐵電阻變機理。通過對存儲器可靠性參數(shù)分析,理解缺陷與陷阱的變化對存儲器性能的影響,提出改善器件性能的方案,為實現(xiàn)阻變存儲器的商業(yè)化應(yīng)用打下基礎(chǔ)。具體研究內(nèi)容如下:(1)實驗樣品為Au/BiFeO3/SrRuO3三明治結(jié)構(gòu)基本阻變存儲單...
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
BFO樣品結(jié)構(gòu)剖面圖
北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩這些自由載流子電荷會在不影響陷阱填充狀漂移運動,產(chǎn)生可以反映陷阱狀態(tài)變化的瞬部分是測量薄膜器件由電子躍遷產(chǎn)生的瞬態(tài)時間常數(shù)進行分析表征。2.2.2 鐵電薄膜陷阱能級測量方法為了測量鐵電薄膜的陷阱能級,我們首每次測量之前,為了確保測量結(jié)果的準確性壓,以清空薄膜內(nèi)陷阱中的載流子電荷,使
1 10 100ime (s)(a)36 7.51/kBT ((21-50℃)的瞬態(tài)電流曲線,(b)根據(jù)阿侖尼數(shù)進行激活能擬合ent transients for temperatures from 21 to 50 ℃. (c)ime constant extracted from the current transient法驗證電流法測量陷阱能級的正確性,我們 current, TSC)實驗探測了薄膜內(nèi)陷阱的激活了一個 15V 的電壓,使陷阱被載流子電荷下將樣品冷卻到 100K,最后以 0.5K/min 的同時測量熱激發(fā)電流。樣品 BFO-1 測量結(jié)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]器件尺寸縮小的挑戰(zhàn)[J]. 吳大可,甘學(xué)溫. 中國集成電路. 2005(03)
碩士論文
[1]新型阻變存儲器用鐵酸鉍薄膜阻變性能與機理的研究[D]. 張迎俏.北京工業(yè)大學(xué) 2017
本文編號:2898896
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
BFO樣品結(jié)構(gòu)剖面圖
北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩這些自由載流子電荷會在不影響陷阱填充狀漂移運動,產(chǎn)生可以反映陷阱狀態(tài)變化的瞬部分是測量薄膜器件由電子躍遷產(chǎn)生的瞬態(tài)時間常數(shù)進行分析表征。2.2.2 鐵電薄膜陷阱能級測量方法為了測量鐵電薄膜的陷阱能級,我們首每次測量之前,為了確保測量結(jié)果的準確性壓,以清空薄膜內(nèi)陷阱中的載流子電荷,使
1 10 100ime (s)(a)36 7.51/kBT ((21-50℃)的瞬態(tài)電流曲線,(b)根據(jù)阿侖尼數(shù)進行激活能擬合ent transients for temperatures from 21 to 50 ℃. (c)ime constant extracted from the current transient法驗證電流法測量陷阱能級的正確性,我們 current, TSC)實驗探測了薄膜內(nèi)陷阱的激活了一個 15V 的電壓,使陷阱被載流子電荷下將樣品冷卻到 100K,最后以 0.5K/min 的同時測量熱激發(fā)電流。樣品 BFO-1 測量結(jié)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]器件尺寸縮小的挑戰(zhàn)[J]. 吳大可,甘學(xué)溫. 中國集成電路. 2005(03)
碩士論文
[1]新型阻變存儲器用鐵酸鉍薄膜阻變性能與機理的研究[D]. 張迎俏.北京工業(yè)大學(xué) 2017
本文編號:2898896
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