為了滿足現(xiàn)代社會的信息存儲需求,非易失性存儲器（NVMs）的性能不斷地被提高。過去幾年里,阻變式隨機存取存儲器（RRAM）以其優(yōu)良的性能和簡易的制造過程等優(yōu)勢成為未來信息存儲最有前景的技術(shù)之一。在第一部分中,我們提出了一項可以擴展RRAM性能的新策略。通過使用廉價、工業(yè)友好型材料（鈦、二氧化鈦、氧化硅和高摻雜n型硅）,我們開發(fā)的存儲單元呈現(xiàn)出共存的細絲型和分散型阻變（RS）。該器件還顯示出特殊的磁滯電流-電壓特性、高約5個數(shù)量級的電流開關(guān)比、超低電流（當讀取電壓為-0.1 V時,高低阻態(tài)下的電流分別為100p A和125 n A）、快轉(zhuǎn)換率、良好的持久性（大于1000個循環(huán)）和較低的器件間差異性。截至目前,我們并未發(fā)現(xiàn)其它具有此種電學特性的電阻式開關(guān)存儲器,該研究成果很有可能推動有關(guān)細絲型和分散型阻變機理相結(jié)合的先進非易失性存儲器的發(fā)展。對于電子設(shè)備而言,氧化石墨烯（GO）是一種非常受歡迎的介電材料。然而,其作為介電質(zhì)的可靠性卻從未被深層次分析過。在第二部分中,我們通過分析由探針臺和導電原子力學顯微鏡（C-AFM）獲得的電流-電壓和電流-時間曲線探討了GO薄膜（旋涂法制備）產(chǎn)生的介電擊... 

【文章來源】：蘇州大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于金屬-絕緣體-金屬的阻變存儲器結(jié)構(gòu)

對于單極性阻變而言，開關(guān)切換方向完全取決于施加電壓的大小，與電壓的極性無關(guān)。如圖 1-2 a 所示，初始態(tài)的存儲器單元位于高電阻狀態(tài)（HRS），通過施加一定電壓，即可使器件實現(xiàn)從 HRS 到低電阻狀態(tài)（LRS）的轉(zhuǎn)變，如箭頭 1指向的藍線變化趨勢，我們稱之為電形成（Formig）過程。在此之后，若施加另一閾值電壓，器件則從 LRS 切換到 HRS（Reset 過程，紅線）。若再重新施加大于VRESET的電壓，器件則從 HRS 恢復到 LRS（Set 過程，黑線）。一般來說，為了保護器件不受超大電流的影響而遭到損壞，在 Set 過程中，通常需要對系統(tǒng)設(shè)置限流或串聯(lián)電阻器來控制通過器件的最大電流。這種電阻開關(guān)行為存在于許多高絕緣性的氧化物中，如二元金屬氧化物[19-20]。反之，雙極性阻變與施加電壓的極性密切相關(guān)，通過改變施加電壓的極性，可使器件在 HRS 和 LRS 之間來回切換。如圖 1-2 b 所示，在正壓下器件發(fā)生 Set過程（見黑線），施加反向偏壓后，器件發(fā)生 Reset 過程（見紅線）。這種類型的電阻開關(guān)行為存在于許多半導體氧化物中，如復合鈣鈦礦氧化物[21-22]。

（a）細絲型導電通道示意圖，（b）與界面有關(guān)的整體性導電通道示意圖


本文編號：3551019