發(fā)布時間：2021-03-06 15:48

　　非揮發(fā)性隨機存儲器（NVRAM）因具有外加電源消失后儲存的信息并不消失的優(yōu)點,近年有廣泛的研究。NVRAM主要包括鐵電存儲器（ReRAM）、相變存儲器（PRAM）、磁阻存儲器（MRAM）和阻變存儲器（RRAM）等。其中阻變存儲器由于其寫入操作電壓低,寫入擦除時間短、記憶時間長,非破壞性讀取,多狀態(tài)記憶,結(jié)構(gòu)簡單,所需面積小以及比傳統(tǒng)概念的電荷存儲更適合元件尺寸小型化,成為目前新興非揮發(fā)性內(nèi)存組件中的研究重點。對于磁阻存儲器,電流垂直平面巨磁阻（CPP-GMR）由于其高的磁阻率和低的resistance-area product （簡稱RA）,被期待為可以替代隧穿磁阻（TMR）。然而,小的磁阻變化率（ARA）是實現(xiàn)CPP-GMR磁頭的主要面臨的問題。因此有研究者提出了電流局限效應(yīng)（Current-Confined Path,簡稱CCP）對于提升△RA的概念。其結(jié)構(gòu)包含一個幾納米的氧化物層,其中存在許多金屬納米接觸,電子可在這些納米接觸中傳輸,從而可改善GMR效應(yīng)。本論文針對阻變存儲器和巨磁阻存儲器兩個主要領(lǐng)域分別做了相關(guān)研究。第一部分是關(guān)于阻變存儲器的研究,使用溶膠凝膠法制備了具有非揮發(fā)... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

-V回線的分類和典型例子

低的區(qū)域和/或者局域電場最高的區(qū)域)。電子注入的焦耳熱提供給系統(tǒng)促使離子遷移的熱能。注入的電子擴散轉(zhuǎn)移到更廣的陽極界面（圖1-2的紅色區(qū)域)。這是大部分離子漂移發(fā)生的區(qū)域，因為離子遷移是熱激發(fā)的過程。一旦穩(wěn)定的成核在一個局域點形成，由于在導(dǎo)電核周圍增大的局部電場，導(dǎo)電細(xì)絲的生長將被力口速。導(dǎo)電細(xì)絲到達陽極時自然變細(xì)，使得形狀成為圓錐形，如圖2b中的粉紅色區(qū)域所示。[23]最終的局域離子缺陷濃度有時將超過可以保持原始晶體結(jié)構(gòu)的限度，而使局部相變成金屬相（例如Ti-O系統(tǒng)中的Magn拙相）。[24】NiO薄膜與Ti02薄膜（~4eV)相比有更小的電子親和能2eV)，所以金屬/氧化物接觸更接近于空穴注入。與n型相反，這種性質(zhì)使得焦耳熱效應(yīng)在陽極界面的一個局部區(qū)域最明顯，從而導(dǎo)電細(xì)絲的生長方向與Ti02相反

雙極阻更的electroforming過程類似于前述的單極阻更，包括施加一個鬲的電壓或電流（如圖1-3)。這些器件在對上電極施加一個負(fù)電壓或正電壓時可以分別實現(xiàn)set或reset過程。0 Reversible3 switching OFFA-\ yy VoltageForm^.<r / r—m I TCM \/ (^國 /^丄:? T — Qhmic be, 、?“TiDON 丄 【丨。 I圖1-3形成過程和之后的雙極可逆阻變的示意圖。插圖所示的是期間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的能級圖。注釋：TE，top electrode,上電極；BE, bottom electrode,底電極。丨典型的阻變I-V同線如圖1-3所示，器件在負(fù)偏壓下打開（ON)而在正偏壓下關(guān)閉（OFF)。阻變極性決定于器件制備過程而與器件的通電歷史無關(guān)。起初，下界面富氧空位，上界面缺氧空位。在上電極施加一個負(fù)電壓后，氧化物中帶正電荷的氧空位將會被吸引到電極。氧空位摻雜在電場下通過最有利的4廣散通道遷移，從而在替代氧化物（sub-oxides，如Magn犯相）中聚合成高電導(dǎo)性的通道。6


本文編號：3067369