基于鈦氧化物的納米存儲(chǔ)陣列制備和機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-10 03:05
目前,占據(jù)主要市場份額的非易失性存儲(chǔ)器是電容電荷型的FLASH存儲(chǔ)器。隨著微電子工藝的發(fā)展,存儲(chǔ)單元的尺寸逐漸變小,存儲(chǔ)陣列的集成密度也不斷提高。而FLASH存儲(chǔ)單元的尺寸減小到納米量級(jí)后,其性能急劇降低,功耗急劇上升。因此,研究性能更加優(yōu)越的非易失性存儲(chǔ)器迫在眉睫,目前以二元金屬氧化物作為存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單,低功耗,與CMOS工藝兼容性好等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。其中,具有電阻開關(guān)特性的鈦氧化物電阻隨機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)有望成為下一代非易失性存儲(chǔ)技術(shù),該電阻開關(guān)特性分為雙極性和單極性兩類,都存在高阻態(tài)和低阻態(tài),然而,以TiO為存儲(chǔ)介質(zhì)的電阻開關(guān)物理機(jī)理尚不明確。本文通過制備16×16交叉陣列,研究了基于TiO電阻開關(guān)單元的電學(xué)特性和物理機(jī)理,主要工作如下:(1)在介紹電導(dǎo)特性基本物理現(xiàn)象和納米加工基本規(guī)律的基礎(chǔ)上,制備出16×16的納米存儲(chǔ)陣列,討論和分析器件制備工藝過程中設(shè)備參數(shù)對原型器件電學(xué)特性的影響;(2)在制備與測試TiO電阻開關(guān)器件的基礎(chǔ)上,研究TiO電阻開關(guān)器件的物理參數(shù)與器件雙穩(wěn)態(tài)特性之間的關(guān)系,探索制備條件等外界環(huán)境對器件開關(guān)特性的影響。其中物理參數(shù)包括:金屬電極材...
【文章來源】:國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景和意義
1.1.1 新型納米存儲(chǔ)技術(shù)
1.1.2 交叉門閂結(jié)構(gòu)電阻開關(guān)器件
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于金屬氧化物的電阻開關(guān)器件制備
1.2.2 MIM結(jié)構(gòu)的微觀電導(dǎo)機(jī)制
1.2.3 基于金屬氧化物的電阻開關(guān)機(jī)制
1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
1.3.1 論文的主要內(nèi)容
1.3.2 論文的主要結(jié)構(gòu)
第二章 納米存儲(chǔ)陣列制備與表征
2.1 LIFT-OFF工藝
2.1.1 光刻膠技術(shù)
2.1.2 沉積和剝離
2.2 存儲(chǔ)陣列的設(shè)計(jì)
2.3 存儲(chǔ)陣列的制備
2.3.1 存儲(chǔ)陣列參數(shù)
2.3.2 器件制備
2薄膜表征"> 2.4 TiO2薄膜表征
2.4.1 表面形貌
2晶型"> 2.4.2 TiO2晶型
2.5 本章小結(jié)
第三章 電阻開關(guān)單元的電學(xué)測試和特性分析
3.1 電學(xué)性能表征手段
3.2 電學(xué)特性分析
3.2.1 電遷移特性
2/Pt的電學(xué)特性分析"> 3.2.2 Pt/TiO2/Pt的電學(xué)特性分析
2/Al的電學(xué)特性分析"> 3.2.3 Pt/TiO2/Al的電學(xué)特性分析
2/Au的電學(xué)特性分析"> 3.2.4 Au/TiO2/Au的電學(xué)特性分析
3.2 本章小結(jié)
第四章 雙穩(wěn)態(tài)特性的物理機(jī)理研究
4.1 雙穩(wěn)態(tài)電阻開關(guān)特性
4.1.1 中間層厚度對雙穩(wěn)態(tài)的影響
4.1.2 氧濃度對雙穩(wěn)態(tài)特性的影響
4.1.3 電極材料對雙穩(wěn)態(tài)的影響
4.1.4 高阻態(tài)和低阻態(tài)電導(dǎo)特性
4.2 雙穩(wěn)態(tài)電阻開關(guān)物理模型
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)束語
5.1 全文工作總結(jié)
5.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有機(jī)電雙穩(wěn)態(tài)器件[J]. 石勝偉,彭俊彪. 化學(xué)進(jìn)展. 2007(09)
[2]基于交叉結(jié)構(gòu)的分子電子器件及其邏輯電路的研究進(jìn)展[J]. 涂德鈺,王叢舜,劉明. 物理. 2006(01)
博士論文
[1]厚膠光學(xué)光刻技術(shù)研究[D]. 唐雄貴.四川大學(xué) 2006
本文編號(hào):3073947
【文章來源】:國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景和意義
1.1.1 新型納米存儲(chǔ)技術(shù)
1.1.2 交叉門閂結(jié)構(gòu)電阻開關(guān)器件
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于金屬氧化物的電阻開關(guān)器件制備
1.2.2 MIM結(jié)構(gòu)的微觀電導(dǎo)機(jī)制
1.2.3 基于金屬氧化物的電阻開關(guān)機(jī)制
1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
1.3.1 論文的主要內(nèi)容
1.3.2 論文的主要結(jié)構(gòu)
第二章 納米存儲(chǔ)陣列制備與表征
2.1 LIFT-OFF工藝
2.1.1 光刻膠技術(shù)
2.1.2 沉積和剝離
2.2 存儲(chǔ)陣列的設(shè)計(jì)
2.3 存儲(chǔ)陣列的制備
2.3.1 存儲(chǔ)陣列參數(shù)
2.3.2 器件制備
2薄膜表征"> 2.4 TiO2薄膜表征
2.4.1 表面形貌
2晶型"> 2.4.2 TiO2晶型
2.5 本章小結(jié)
第三章 電阻開關(guān)單元的電學(xué)測試和特性分析
3.1 電學(xué)性能表征手段
3.2 電學(xué)特性分析
3.2.1 電遷移特性
2/Pt的電學(xué)特性分析"> 3.2.2 Pt/TiO2/Pt的電學(xué)特性分析
2/Al的電學(xué)特性分析"> 3.2.3 Pt/TiO2/Al的電學(xué)特性分析
2/Au的電學(xué)特性分析"> 3.2.4 Au/TiO2/Au的電學(xué)特性分析
3.2 本章小結(jié)
第四章 雙穩(wěn)態(tài)特性的物理機(jī)理研究
4.1 雙穩(wěn)態(tài)電阻開關(guān)特性
4.1.1 中間層厚度對雙穩(wěn)態(tài)的影響
4.1.2 氧濃度對雙穩(wěn)態(tài)特性的影響
4.1.3 電極材料對雙穩(wěn)態(tài)的影響
4.1.4 高阻態(tài)和低阻態(tài)電導(dǎo)特性
4.2 雙穩(wěn)態(tài)電阻開關(guān)物理模型
4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)束語
5.1 全文工作總結(jié)
5.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有機(jī)電雙穩(wěn)態(tài)器件[J]. 石勝偉,彭俊彪. 化學(xué)進(jìn)展. 2007(09)
[2]基于交叉結(jié)構(gòu)的分子電子器件及其邏輯電路的研究進(jìn)展[J]. 涂德鈺,王叢舜,劉明. 物理. 2006(01)
博士論文
[1]厚膠光學(xué)光刻技術(shù)研究[D]. 唐雄貴.四川大學(xué) 2006
本文編號(hào):3073947
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