隨著現(xiàn)代科技生活的飛速發(fā)展，現(xiàn)有的信息存儲器件已經不能滿足人們的高需求，電阻式隨機存儲器（RRAM）作為一種新型的非易失性存儲器，以其所具有的高速度、高密度、低功耗、制備簡單等優(yōu)點而越來越受到關注，有望成為下一代主要的通用存儲器。現(xiàn)今的RRAM仍處于研發(fā)階段，其熱點集中在性能及機理的研究上。本文以TiO₂作為阻變層，對Ag/TiO₂/Pt異質結的阻變性能及機理進行了研究。本文主要研究內容如下：1.以Pt為底電極，用磁控濺射法制備頂電極Ag，研究用溶膠凝膠-旋涂法及磁控濺射法制備的同為銳鈦礦結構的TiO₂薄膜樣品的阻變性能。兩種樣品均呈現(xiàn)出穩(wěn)定的雙極阻變行為。樣品均具有良好的保持性和疲勞性。用薄膜內場致氧離子遷移形成導電細絲及細絲斷裂可以解釋此阻變現(xiàn)象。相對于溶膠凝膠法而言，磁控濺射法制備的薄膜樣品的成品率要高一些，我們認為磁控濺射法制備的樣品表面粗糙度好于溶膠凝膠法，改善了電極/薄膜接觸面的狀態(tài)，進而提高了樣品的成品率。2.研究了Mg，Al兩種金屬元素摻雜的TiO₂薄膜樣品的阻變性能。研究表明，未摻... 

【文章來源】：河北師范大學河北省

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Pr0.7Ca0.3MnO3樣品在T=20K溫度下的R-V特性曲線

自從 1962 年，Hickmott 首次報道，在簡單的 MIM 三明治結構中存在阻變現(xiàn)象[15]，針對此現(xiàn)象引起了一輪新的研究熱潮，在之后的幾十年中，陸續(xù)在一些氧化物中發(fā)現(xiàn)了阻變現(xiàn)象，如 NiO[16]、TiO2[17]等。1997 年，日本研究組的 Asamitsu 等人首次在單晶的Pr0.7Ca0.3MnO3中發(fā)現(xiàn)了阻變現(xiàn)象，在溫度為 20 K 時，施加外場電壓，掃描電壓增至 700V時，PCMO 的電阻突然降低，當掃描電壓減小約為 300 V 時，電阻恢復至原來狀態(tài)，如圖 1.3 所示。圖 1.2 (a) 單機轉變模式 ；(b) 雙極轉變模式

Kyung Min Kim等人研究了Pt/TiO2/Pt與Ir(O)/TiO2/Pt的阻變性能，認為引起阻變的因為薄膜內樹形導電細絲的形成與斷裂，如圖1.5所示。此樹形的細絲是施加正向電壓時由Ti3+和電子的擴散引起，如圖1.5(a)所示，此時為高阻態(tài)。當施加負向電壓電壓時，離子向底電極遷移，直到導電細絲連通，轉變?yōu)榈妥钁B(tài)，圖1.5(b)-(d)所示。氧離子的續(xù)遷移使得陽極附近的導電細絲斷裂，恢復為高阻態(tài)，圖1.5(e)-(f)所示。即引起阻變原因是由陽極附近的導電細絲的局部斷裂與恢復引起的[32]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Flash存儲技術[J]. 鄭文靜,李明強,舒繼武.  計算機研究與發(fā)展. 2010(04)
[2]TiO2納米材料溶膠凝膠法的制備、表征及光催化研究進展[J]. 楊雁飛,王麗,徐愛琴.  長春理工大學學報(高教版). 2009(05)
[3]幾種新型非易失性存儲器[J]. 王耘波,李東,郭冬云.  電子產品世界. 2004(03)
[4]新型存儲器FRAM與非易失性存儲器[J]. 竇振中,汪立森.  艦船電子對抗. 1996(04)



本文編號：3282348