本文采用直流磁控濺射法制備了二氧化錫（Sn02）為阻變層的薄膜阻變存儲器單元。對Sn02薄膜的表面形貌、光學(xué)性能和電學(xué)性能進(jìn)行了表征,分析了制備溫度和退火工藝對Sn02阻變性能的影響,并通過改善制備工藝,加入MoOx氧存儲層,P型導(dǎo)電的NiO,及編程控制擦寫操作的方法,分別改進(jìn)了SnO2-RRAM多阻態(tài)存儲性,擦寫重復(fù)性,擦寫速度,及器件穩(wěn)定性。此外,低溫（<100℃）條件下制備并研究了透明SnOx-RRAM及紙基柔性SnOx-RRAM,后者抗彎折耐久性達(dá)到104以上。采用反應(yīng)直流磁控濺射Sn金屬靶材在Pt/Ti/SiO2基片上分別以室溫,350℃和大氣中850℃后退火處理工藝制備了三種Sn02阻變薄膜存儲單元,隨著制備與/或后退火處理溫度的提高,薄膜結(jié)晶性得到改善,表面粗糙度增大,并且寫入與擦除閾值電壓分散度有了明顯的降低。350℃制備的薄膜400～700nm可見光平均透射率為71.1%（含基板）。三種存儲單元直流掃描擦寫次數(shù)都達(dá)到100次以上,350℃和850℃后退火處理的薄膜具有103以上的開關(guān)比,高低阻態(tài)可以維持104秒以上而無明顯變化。利用導(dǎo)電細(xì)絲機(jī)制解釋了三種Sn02... 

【文章來源】：復(fù)旦大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電阻式隨機(jī)存取存儲器概述
        1.2.1 電阻式隨機(jī)存取存儲器的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 電阻式隨機(jī)存儲器導(dǎo)電機(jī)制
    1.3 本論文的研究意義
第二章 實驗方法與表征
    2.1 氧化物薄膜阻變存儲器的制備方法
        2.1.1 直流反應(yīng)磁控濺射
        2.1.2 氧化物薄膜阻變存儲器的制備工藝
    2.2 氧化物薄膜阻變存儲器的表征方法
        2.2.1 阻變薄膜及其器件的結(jié)構(gòu)與成分表征
        2.2.2 薄膜方塊電阻和電阻率
        2.2.3 薄膜厚度測試
        2.2.4 薄膜光學(xué)性能測試
        2.2.5 氧化物薄膜阻變存儲器電學(xué)性能測試
第三章 SnO_2薄膜的電致阻變特性
    3.1 引言
    3.2 SnO_2阻變薄膜的制備
    3.3 SnO_2阻變層薄膜的性能分析
        3.3.1 SnO_2薄膜的晶態(tài)結(jié)構(gòu)、表面形貌分析
        3.3.2 SnO_2薄膜的光學(xué)特性
        3.3.3 SnO_2薄膜記憶單元的阻變特性
    3.4 SnO_2薄膜阻變特性的機(jī)理討論
    3.5 本章小結(jié)
第四章 SnO_2薄膜阻變存儲器性能的改善
    4.1 引言
    4.2 SnO_x/MoO_x雙層結(jié)構(gòu)RRAM
        4.2.1 制備與實驗方法
        4.2.2 性能測試與分析
        4.2.3 機(jī)理討論
    4.3 室溫制備Mo/O~(2-)deficient SnO_x/O~(2-)sufficient SnO_x/Pt結(jié)構(gòu)
        4.3.1 制備方法
        4.3.2 電壓電流特性
        4.3.3 機(jī)理討論
    4.4 Ni/NiO_x/SnO_2/Pt存儲單元的阻變特性
        4.4.1 制備方法
        4.4.2 氧化鎳薄膜的表征
        4.4.3 Ni/NiO_x/SnO_j/Pt 阻變特性
    4.5 編程控制改善存儲單元存儲特性
        4.5.1 器件制備方法
        4.5.2 程序設(shè)計
        4.5.3 實驗結(jié)果
    4.6 本章總結(jié)
第五章 透明或柔性SnO_x薄膜電阻存儲器的研究
    5.1 引言
    5.2 IZO/SnO_x/IZO透明存儲單元
        5.2.0 IZO透明導(dǎo)電氧化物薄膜
        5.2.1 透明存儲單元IZO/SnO_x/IZO/Glass的制備方法
        5.2.2 透明存儲單元的光學(xué)特性
        5.2.3 透明存儲單元的電學(xué)特性
    5.3 紙基Ni/SnO_x/MoO_x/Mo存儲單元的研究
        5.3.1 紙基Ni/SnO_x/MoO_x/Mo存儲單元的制備方法
        5.3.2 紙基Ni/SnO_x/MoO_x/Mo存儲單元的形貌表征
        5.3.3 紙基Ni/SnO_x/MoO_x/Mo存儲單元的電學(xué)特性
    5.4 本章總結(jié)
第六章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄 碩士生在讀期間的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SnO2復(fù)合薄膜甲烷氣敏傳感器研究進(jìn)展[J]. 李建昌,韓小波,韓娜,巴德純.  真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2010(06)
[2]P型透明導(dǎo)電SnO2薄膜的研究進(jìn)展[J]. 倪佳苗,趙修建,鄭小林,趙江.  真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2009(05)
[3]基于I-V特性的阻變存儲器的阻變機(jī)制研究[J]. 李穎弢,劉明,龍世兵,劉琦,張森,王艷,左青云,王琴,胡媛,劉肅.  微納電子技術(shù). 2009(03)
[4]阻變式存儲器存儲機(jī)理[J]. 王永,管偉華,龍世兵,劉明,謝常青.  物理. 2008(12)
[5]快速熱退火對納米晶粒SnO2薄膜性質(zhì)的影響[J]. 秦蘇梅,童梓洋,鄧紅梅,楊平雄.  紅外與毫米波學(xué)報. 2008(02)
[6]高遷移率透明導(dǎo)電In2O3:Mo薄膜[J]. 李喜峰,繆維娜,張群,黃麗,章壯健,華中一.  真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2005(02)



本文編號：3529060