基于SrZrO 3 和Ni/NiO/Ni/Co-Pt的非揮發(fā)存儲(chǔ)研究
發(fā)布時(shí)間：2021-03-06 15:48
非揮發(fā)性隨機(jī)存儲(chǔ)器（NVRAM）因具有外加電源消失后儲(chǔ)存的信息并不消失的優(yōu)點(diǎn),近年有廣泛的研究。NVRAM主要包括鐵電存儲(chǔ)器（ReRAM）、相變存儲(chǔ)器（PRAM）、磁阻存儲(chǔ)器（MRAM）和阻變存儲(chǔ)器（RRAM）等。其中阻變存儲(chǔ)器由于其寫(xiě)入操作電壓低,寫(xiě)入擦除時(shí)間短、記憶時(shí)間長(zhǎng),非破壞性讀取,多狀態(tài)記憶,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所需面積小以及比傳統(tǒng)概念的電荷存儲(chǔ)更適合元件尺寸小型化,成為目前新興非揮發(fā)性?xún)?nèi)存組件中的研究重點(diǎn)。對(duì)于磁阻存儲(chǔ)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(jiǎn)稱(chēng)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(shí)現(xiàn)CPP-GMR磁頭的主要面臨的問(wèn)題。因此有研究者提出了電流局限效應(yīng)（Current-Confined Path,簡(jiǎn)稱(chēng)CCP）對(duì)于提升△RA的概念。其結(jié)構(gòu)包含一個(gè)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(duì)阻變存儲(chǔ)器和巨磁阻存儲(chǔ)器兩個(gè)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(chǔ)器的研究,使用溶膠凝膠法制備了具有非揮發(fā)...
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
-V回線(xiàn)的分類(lèi)和典型例子
低的區(qū)域和/或者局域電場(chǎng)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(kuò)散轉(zhuǎn)移到更廣的陽(yáng)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?yàn)殡x子遷移是熱激發(fā)的過(guò)程。一旦穩(wěn)定的成核在一個(gè)局域點(diǎn)形成，由于在導(dǎo)電核周?chē)龃蟮木植侩妶?chǎng)，導(dǎo)電細(xì)絲的生長(zhǎng)將被力口速。導(dǎo)電細(xì)絲到達(dá)陽(yáng)極時(shí)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(shí)將超過(guò)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(yáng)極界面的一個(gè)局部區(qū)域最明顯，從而導(dǎo)電細(xì)絲的生長(zhǎng)方向與Ti02相反
雙極阻更的electroforming過(guò)程類(lèi)似于前述的單極阻更，包括施加一個(gè)鬲的電壓或電流（如圖1-3)。這些器件在對(duì)上電極施加一個(gè)負(fù)電壓或正電壓時(shí)可以分別實(shí)現(xiàn)set或reset過(guò)程。0 Reversible3 switching OFFA-\ yy VoltageForm^.<r / r—m I TCM \/ (^國(guó) /^丄:? T — Qhmic be, 、?“TiDON 丄 【丨。 I圖1-3形成過(guò)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(jí)圖。注釋?zhuān)篢E，top electrode,上電極；BE, bottom electrode,底電極。丨典型的阻變I-V同線(xiàn)如圖1-3所示，器件在負(fù)偏壓下打開(kāi)（ON)而在正偏壓下關(guān)閉（OFF)。阻變極性決定于器件制備過(guò)程而與器件的通電歷史無(wú)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(gè)負(fù)電壓后，氧化物中帶正電荷的氧空位將會(huì)被吸引到電極。氧空位摻雜在電場(chǎng)下通過(guò)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(hào)：3067369
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
-V回線(xiàn)的分類(lèi)和典型例子
低的區(qū)域和/或者局域電場(chǎng)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(kuò)散轉(zhuǎn)移到更廣的陽(yáng)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?yàn)殡x子遷移是熱激發(fā)的過(guò)程。一旦穩(wěn)定的成核在一個(gè)局域點(diǎn)形成，由于在導(dǎo)電核周?chē)龃蟮木植侩妶?chǎng)，導(dǎo)電細(xì)絲的生長(zhǎng)將被力口速。導(dǎo)電細(xì)絲到達(dá)陽(yáng)極時(shí)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(shí)將超過(guò)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(yáng)極界面的一個(gè)局部區(qū)域最明顯，從而導(dǎo)電細(xì)絲的生長(zhǎng)方向與Ti02相反
雙極阻更的electroforming過(guò)程類(lèi)似于前述的單極阻更，包括施加一個(gè)鬲的電壓或電流（如圖1-3)。這些器件在對(duì)上電極施加一個(gè)負(fù)電壓或正電壓時(shí)可以分別實(shí)現(xiàn)set或reset過(guò)程。0 Reversible3 switching OFFA-\ yy VoltageForm^.<r / r—m I TCM \/ (^國(guó) /^丄:? T — Qhmic be, 、?“TiDON 丄 【丨。 I圖1-3形成過(guò)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(jí)圖。注釋?zhuān)篢E，top electrode,上電極；BE, bottom electrode,底電極。丨典型的阻變I-V同線(xiàn)如圖1-3所示，器件在負(fù)偏壓下打開(kāi)（ON)而在正偏壓下關(guān)閉（OFF)。阻變極性決定于器件制備過(guò)程而與器件的通電歷史無(wú)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(gè)負(fù)電壓后，氧化物中帶正電荷的氧空位將會(huì)被吸引到電極。氧空位摻雜在電場(chǎng)下通過(guò)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(hào)：3067369
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