金屬—絕緣體—金屬/半導體結構的電學性質(zhì)研究
發(fā)布時間:2022-01-05 05:59
電子信息存儲器在市場上占有越來越大的份額,越加顯示其重要性,而金屬-絕緣體-金屬(MIM)和金屬-氧化物-半導體(MOS)結構是電子信息存儲器最常用的結構,本文主要通過以下幾方面的研究來促進電子信息存儲器的發(fā)展。1.研究原子力顯微鏡(AFM)在電子信息存儲器研究中的應用;2.二維介電層在隨機阻變存儲器(RRAM)中的可靠性;3.金屬-氧化物-半導體在原子力顯微鏡中零壓下產(chǎn)生電流的原因。研究表明,環(huán)境艙可以有效控制AFM的測試環(huán)境,置換艙內(nèi)氣體、降低環(huán)境艙內(nèi)相對濕度、提高AFM的分辨率,對導電原子力顯微鏡(CAFM)在電子信息技術方面的應用有積極作用。二維介電層的引入開啟了RRAM的新篇章,其AFM的可靠性研究發(fā)現(xiàn),二維氮化硼的電學穩(wěn)定性高于氧化鉿,擊穿過程是逐層進行的,器件水平的研究表明基于氮化硼的RRAM能夠穩(wěn)定運行,上電極鈦與硼相互作用,形成導電細絲。氮化硼RRAM制備方法簡單并與CMOS工藝相容,利于大規(guī)模生產(chǎn)。在RRAM的研究過程中發(fā)現(xiàn),CAFM測試MOS結構的樣品時,零壓下可以產(chǎn)生電流,許多研究者有同樣的發(fā)現(xiàn),但沒有得到公認的解釋。本文通過不同功能的CAFM以及對不同的樣品進...
【文章來源】:蘇州大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 隨機阻變存儲器基本結構和工作原理
1.3 隨機阻變存儲器性能參數(shù)
1.3.1 運行電壓
1.3.2 運行速度
1.3.3 開關比
1.3.4 壽命
1.3.5 保持時間
1.4 隨機阻變存儲器機制分類
1.5 介電層
1.6 介電層的研究進展
1.7 導電原子力顯微鏡在該領域的應用
1.8 本論文的主要內(nèi)容及研究意義
參考文獻
第二章 原子力顯微鏡環(huán)境艙的制備及在RRAM中的應用
2.1 引言
2.2 實驗儀器及材料試劑
2.3 環(huán)境艙的原理及制備方法
2.4 環(huán)境艙性能研究
2.5 原子力顯微鏡環(huán)境艙在隨機阻變存儲器中的應用
2.6 本章小結
參考文獻
第三章 基于二維介電層隨機阻變存儲器的制備及表征
3.1 引言
3.2 實驗儀器與材料
3.3 H_FO_2/P_T/S_IO_2結構的制備
3.4 隨機阻變存儲器的制備
3.4.1 50nm Au/10nm Ti/BN/Cu器件的制備
3.4.2 50nm Au/BN/Cu以及 50nm Pt/BN/Cu器件的制備
3.5 二維氮化硼在隨機阻變存儲器中的性質(zhì)研究
3.5.1 氮化硼的電學可靠性研究
3.5.2 氮化硼的擊穿
3.5.3 氮化硼隨機阻變存儲器
3.6 本章小結
參考文獻
第四章 MOS結構在原子力顯微鏡中的電流
4.1 引言
4.2 實驗儀器與材料試劑
4.3 鎳/二氧化硅/硅MOS結構的制備
4.3.1 大尺寸鎳/二氧化硅/硅MOS結構的制備
4.3.2 小尺寸鎳/二氧化硅/硅MOS結構的制備
4.4 銥/氧化鈦/氧化硅/硅MOS結構的制備
4.5 原子力顯微鏡測試電流產(chǎn)生原因
4.6 結論
參考文獻
第五章 全文總結與展望
5.1 全文總結
5.2 研究展望
攻讀學位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]An overview of resistive random access memory devices[J]. LI YingTao 1,2 , LONG ShiBing 2 , LIU Qi 2 , Lü HangBing 2 , LIU Su 1 & LIU Ming 2* 1 School of Physical Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China; 2 Laboratory of Nano-Fabrication and Novel Device Integration, Institute of Microelectronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China. Chinese Science Bulletin. 2011(Z2)
本文編號:3569870
【文章來源】:蘇州大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 隨機阻變存儲器基本結構和工作原理
1.3 隨機阻變存儲器性能參數(shù)
1.3.1 運行電壓
1.3.2 運行速度
1.3.3 開關比
1.3.4 壽命
1.3.5 保持時間
1.4 隨機阻變存儲器機制分類
1.5 介電層
1.6 介電層的研究進展
1.7 導電原子力顯微鏡在該領域的應用
1.8 本論文的主要內(nèi)容及研究意義
參考文獻
第二章 原子力顯微鏡環(huán)境艙的制備及在RRAM中的應用
2.1 引言
2.2 實驗儀器及材料試劑
2.3 環(huán)境艙的原理及制備方法
2.4 環(huán)境艙性能研究
2.5 原子力顯微鏡環(huán)境艙在隨機阻變存儲器中的應用
2.6 本章小結
參考文獻
第三章 基于二維介電層隨機阻變存儲器的制備及表征
3.1 引言
3.2 實驗儀器與材料
3.3 H_FO_2/P_T/S_IO_2結構的制備
3.4 隨機阻變存儲器的制備
3.4.1 50nm Au/10nm Ti/BN/Cu器件的制備
3.4.2 50nm Au/BN/Cu以及 50nm Pt/BN/Cu器件的制備
3.5 二維氮化硼在隨機阻變存儲器中的性質(zhì)研究
3.5.1 氮化硼的電學可靠性研究
3.5.2 氮化硼的擊穿
3.5.3 氮化硼隨機阻變存儲器
3.6 本章小結
參考文獻
第四章 MOS結構在原子力顯微鏡中的電流
4.1 引言
4.2 實驗儀器與材料試劑
4.3 鎳/二氧化硅/硅MOS結構的制備
4.3.1 大尺寸鎳/二氧化硅/硅MOS結構的制備
4.3.2 小尺寸鎳/二氧化硅/硅MOS結構的制備
4.4 銥/氧化鈦/氧化硅/硅MOS結構的制備
4.5 原子力顯微鏡測試電流產(chǎn)生原因
4.6 結論
參考文獻
第五章 全文總結與展望
5.1 全文總結
5.2 研究展望
攻讀學位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]An overview of resistive random access memory devices[J]. LI YingTao 1,2 , LONG ShiBing 2 , LIU Qi 2 , Lü HangBing 2 , LIU Su 1 & LIU Ming 2* 1 School of Physical Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China; 2 Laboratory of Nano-Fabrication and Novel Device Integration, Institute of Microelectronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China. Chinese Science Bulletin. 2011(Z2)
本文編號:3569870
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