本文關(guān)鍵詞：五氧化二鉭異質(zhì)結(jié)的電阻開(kāi)關(guān)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：伴隨著科技的騰飛,人們對(duì)存儲(chǔ)器性能的需求標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高,比如,高密度、高速度、非揮發(fā)性、低功耗等等。閃存占據(jù)了非易失存儲(chǔ)器的主要市場(chǎng),但是,閃存存在著速度慢的缺點(diǎn),并且隨著器件尺度的減小,其氧化層厚度也將減小,會(huì)引起散熱差、漏電等問(wèn)題,因此,其發(fā)展前景并不樂(lè)觀。目前,人們?cè)谘芯康姆且资滦碗S機(jī)存儲(chǔ)器兼有速度快和非易失的特點(diǎn),主要包括磁存儲(chǔ)器(MRAM)、鐵電存儲(chǔ)器(FRAM)、電阻存儲(chǔ)器(ReRAM)、相變存儲(chǔ)器(PRAM)等。ReRAM為最新發(fā)展的存儲(chǔ)器,但是它具備速度快、低功耗、低成本、制作簡(jiǎn)單、與傳統(tǒng)CMOS工藝能夠很好的兼容的優(yōu)勢(shì),因此ReRAM有很大的潛力成為下一代新型存儲(chǔ)器。在1962年,科學(xué)家T. W. Hickmott通過(guò)研究Al/Al2O3/Au、Zr/ZrO2/Au等這種金屬-介質(zhì)層-金屬的三明治結(jié)構(gòu)的I-V特性曲線,首次開(kāi)展了對(duì)阻變現(xiàn)象的研究。近幾年,ReRAM逐漸成為存儲(chǔ)器研究的焦點(diǎn)。 Ta205有杰出的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì),Ta205越來(lái)越吸引人們注意,并在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。例如,Ta205是一種具有高折射率的鍍膜材料,其折射率為2.1。由于Ta205和Si之間具有高質(zhì)量的界面和小的漏電流,通常在高品質(zhì)的電容器中用作絕緣層。在電阻開(kāi)關(guān)特性的研究領(lǐng)域中,由于Ta2O5穩(wěn)定的電阻開(kāi)關(guān)特性,是被應(yīng)用研究的最多的材料之一。 在本論文中,我們使用濺射儀制備了Ag/Co/Ta2O5/Ag結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié),并在其中發(fā)現(xiàn)了重復(fù)性良好的雙極阻變,高低阻態(tài)之比高達(dá)104,其優(yōu)良的性質(zhì)將使其在阻變存儲(chǔ)器中有良好的應(yīng)用。通過(guò)改變異質(zhì)結(jié)中Ta205的厚度和結(jié)面積的大小,我們發(fā)現(xiàn),異質(zhì)結(jié)的低阻態(tài)電阻并不隨著Ta205的厚度和結(jié)面積的改變而有明顯的變化,并由此得出該異質(zhì)結(jié)的導(dǎo)電類型屬于塊體主導(dǎo)型。在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中,我們使用金電極替代銀電極,制備了Au/Co/Ta2O5/Au結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié),在其中也發(fā)現(xiàn)了同樣類型的雙極阻變。因此排除了低阻態(tài)時(shí)銀電極形成銀燈絲的可能,推測(cè)阻變是由Ta205中氧離子遷移引起的。我們還制備了Ag/Ta2O5/Ag器件,并測(cè)量了其阻變性質(zhì),呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的補(bǔ)償阻變,并且我們的樣品不需要電成型過(guò)程,對(duì)于多層膜磁性測(cè)量證明CoO的生成。綜合上述現(xiàn)象我們認(rèn)為Co層的 加入會(huì)打破器件的平衡結(jié)構(gòu),Co很活潑,會(huì)在生長(zhǎng)Ta205的時(shí)候自然氧化形成一層CoO,這樣就在Ta2O5中會(huì)形成一個(gè)氧空位的空間梯度分布,代替了其他文獻(xiàn)報(bào)道中的電成型過(guò)程。阻變的過(guò)程大致如下：當(dāng)加正向電壓時(shí),氧空位會(huì)向負(fù)極方向聚集,從而使負(fù)極附近的導(dǎo)電性增強(qiáng),加在負(fù)極附近的電場(chǎng)減小,此處我們稱之為虛擬陰極,隨著加電壓的時(shí)間增長(zhǎng),虛擬陰極會(huì)逐漸往陽(yáng)極移動(dòng),最終和陽(yáng)極金屬電極接觸,從而使之由高阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥钁B(tài),反之加負(fù)電壓會(huì)使得氧空位反向移動(dòng)從而導(dǎo)致氧空位通道斷裂,使之由低阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咦钁B(tài)�？傊�,我們的工作成功實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的雙極阻變,得出阻變現(xiàn)象的機(jī)理是氧離子遷移導(dǎo)致的導(dǎo)電通道以及Co層加入的意義。
【關(guān)鍵詞】：異質(zhì)結(jié) 電阻開(kāi)關(guān)特性 五氧化二鉭 磁控濺射
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP333
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-28
• 第一節(jié) Ta_2O_5的性質(zhì)及其研究進(jìn)展12
• 第二節(jié) 異質(zhì)結(jié)12-15
• 1.2.1 異質(zhì)結(jié)的性質(zhì)12-14
• 1.2.2 異質(zhì)結(jié)的研究進(jìn)展及其應(yīng)用14-15
• 第三節(jié) 新型非易失存儲(chǔ)器的介紹15-18
• 1.3.1 電阻式存儲(chǔ)器(ReRAM,Resistance RAM)15-16
• 1.3.2 鐵電存儲(chǔ)器(FeRAM,Ferroelectric RAM)16
• 1.3.3 磁存儲(chǔ)器(Magnetic RAM,MRAM)16-17
• 1.3.4 相變存儲(chǔ)器(Phase Change RAM,PCRAM)17-18
• 第四節(jié) 電阻式存儲(chǔ)器的研究及其進(jìn)展18-26
• 1.4.1 電阻開(kāi)關(guān)效應(yīng)的分類18-19
• 1.4.2 電阻式存儲(chǔ)器的材料19-21
• 1.4.3 電阻開(kāi)關(guān)效應(yīng)的機(jī)制21-26
• 第五節(jié) 本課題的研究動(dòng)機(jī)和內(nèi)容26-28
• 第二章 樣品的制備與表征28-44
• 第一節(jié) 濺射鍍膜28-38
• 2.1.1 濺射鍍膜的特點(diǎn)28-29
• 2.1.2 濺射的基本原理29-36
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)用磁控共濺濺射設(shè)備36-38
• 第二節(jié) 超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)38-42
• 第三節(jié) 交變梯度磁強(qiáng)計(jì)(AGM)42-44
• 第三章 Ag/Co/Ta_2O_5/Ag異質(zhì)結(jié)的電阻開(kāi)關(guān)特性的研究44-58
• 第一節(jié) 引言44
• 第二節(jié) 樣品制備工藝的介紹44-47
• 3.2.1 襯底的處理44-45
• 3.2.2 Ag/Co/Ta_2O_5/Ag異質(zhì)結(jié)的制備45-47
• 第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論47-58
• 3.3.1 Ag/Co/Ta_2O_5/Ag異質(zhì)結(jié)的性質(zhì)介紹47-51
• 3.3.2 Ag/Co/Ta_2O_5(6nm)/Ag電阻開(kāi)關(guān)特性機(jī)理的探究51-58
• 第四章 Ag/Ta_2O_5/Ag異質(zhì)結(jié)的電阻開(kāi)關(guān)特性的研究58-60
• 第五章 總結(jié)與展望60-62
• 致謝62-63
• 參加的學(xué)術(shù)會(huì)議63-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表69

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 逄煥剛,張志遠(yuǎn),顏森林,孫小菡,張明德;TOAD的開(kāi)關(guān)特性研究[J];中國(guó)激光;2001年07期

2 李齊良;華曉鋒;張愛(ài)辛;曾然;;二芯非線性光柵耦合器的開(kāi)關(guān)特性研究[J];電子器件;2011年04期

3 周昕杰;孫偉鋒;;300 V IGBT的設(shè)計(jì)[J];電子器件;2007年06期

4 周香全;張?zhí)┓?羅馬;;雜散電感對(duì)晶閘管開(kāi)關(guān)特性的影響[J];南開(kāi)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

5 王耕;;D類MOSFET在發(fā)射機(jī)射頻功放中的應(yīng)用[J];電子元器件應(yīng)用;2009年11期

6 王方;黨懷東;楊有濤;張婉;;一種用于大功率IGBT的驅(qū)動(dòng)電路[J];電氣傳動(dòng)自動(dòng)化;2010年01期

7 廖斌,羅四維,吳洪江;GaAsSCFL電路的研究[J];半導(dǎo)體情報(bào);2000年02期

8 劉國(guó)平;王溪海;趙秋亮;;船舶航向控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有關(guān)問(wèn)題的研究[J];浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年04期

9 郝夏斐;潘三博;;碳化硅功率場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管仿真模型及其驅(qū)動(dòng)研究[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2011年08期

10 ;奧氏閾值器件的開(kāi)關(guān)特性[J];發(fā)光學(xué)報(bào);1971年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 顧忠澤;劉舉正;韋鈺;;CuTCNQ開(kāi)關(guān)特性的研究[A];首屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1992年

2 李煥煬;余岳輝;王明;彭昭廉;;半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)RSD開(kāi)關(guān)特性測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究[A];中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

3 張東;(十日十卜)明勇;白玉白;李鐵津;;[Zn(dmit)_2]~(2-)的電化學(xué)行為與氧化還原開(kāi)關(guān)特性[A];首屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1992年

4 雷嘯鋒;劉澤文;李志堅(jiān);劉理天;;橋式RF-MEMS開(kāi)關(guān)材料對(duì)開(kāi)關(guān)特性影響研究[A];第一屆全國(guó)納米技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

5 占恒正;尹銳;王明華;江曉清;;改進(jìn)的非對(duì)稱Y分叉全內(nèi)反射型開(kāi)關(guān)特性分析[A];全國(guó)第十次光纖通信暨第十一屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（OFCIO’2001）論文集[C];2001年

6 劉向;崔敬忠;梁耀廷;;磁控濺射沉積摻鎢二氧化釩薄膜研究[A];TFC’03全國(guó)薄膜技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2003年

7 李?yuàn)^祥;;不同類型IGBT的比較[A];第八屆全國(guó)電技術(shù)節(jié)能學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

8 余慶選;于琳;韓新海;李艷秋;廖源;王冠中;廖源;方容川;;超分辨近場(chǎng)結(jié)構(gòu)中Sb薄膜的開(kāi)關(guān)特性的機(jī)理探討[A];第九屆全國(guó)發(fā)光學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集[C];2001年

9 于成;張沛玲;仲順安;;基于CPW的MEMS開(kāi)關(guān)的有限元分析[A];2003'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2003年

10 盛定儀;譚吉春;楊雨川;楊耿;;功率PIN二極管PSPICE子電路模型[A];2007年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 江西 肖曉亮;自制沐浴熱水器自控水龍頭[N];電子報(bào);2007年

2 浙江 朱哲蓓;線控式步進(jìn)開(kāi)關(guān)[N];電子報(bào);2007年

3 廣西容縣高中 鄒樹(shù)登;用玩具車遙控電路控制光驅(qū)[N];電子報(bào);2006年

4 武漢 王紹華;行輸出管的損壞原因與判別技法[N];電子報(bào);2008年

5 ;LCD業(yè)無(wú)限風(fēng)光[N];中國(guó)電子報(bào);2005年

6 王淼;四平公司為設(shè)備做全面“健康檢查”[N];東北電力報(bào);2006年

7 武漢 王紹華;并非管子的放大倍數(shù)問(wèn)題[N];電子報(bào);2006年

8 山東 郎筠 韓照訓(xùn);光電耦合器、固態(tài)繼電器及應(yīng)用簡(jiǎn)介[N];電子報(bào);2007年

9 錢新勝;祁門一項(xiàng)電力電子技術(shù)填補(bǔ)國(guó)家空白[N];黃山日?qǐng)?bào);2007年

10 ;納米材料在電子工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用[N];中國(guó)電子報(bào);2001年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 陳娜;中高壓功率IGBT模塊開(kāi)關(guān)特性測(cè)試及建模[D];浙江大學(xué);2012年

2 王卓然;基于有源垂直耦合器的4×4 Crosspoint光開(kāi)關(guān)矩陣?yán)碚摷皯?yīng)用研究[D];天津大學(xué);2007年

3 程綱;氧化物半導(dǎo)體納米線肖特基勢(shì)壘的傳輸特性及其控制方法研究[D];吉林大學(xué);2008年

4 葉春暖;金屬有機(jī)配合物M-TCNQ微納米結(jié)構(gòu)的制備及電學(xué)性能研究[D];復(fù)旦大學(xué);2005年

5 李洪濤;“Z-Pinch”加速器閉合開(kāi)關(guān)技術(shù)研究[D];中國(guó)工程物理研究院北京研究生部;2003年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 臧云飛;五氧化二鉭異質(zhì)結(jié)的電阻開(kāi)關(guān)特性研究[D];山東大學(xué);2014年

2 張雄軍;大口徑等離子體電極普克爾盒開(kāi)關(guān)特性研究[D];四川大學(xué);2001年

3 曹小相;軟開(kāi)關(guān)技術(shù)在磁懸浮斬波器中的應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2006年

4 秦張淼;垂直腔半導(dǎo)體光放大器穩(wěn)態(tài)增益及動(dòng)態(tài)開(kāi)關(guān)特性的研究[D];西南交通大學(xué);2006年

5 姚克釗;基于半導(dǎo)體光放大器（SOA）開(kāi)關(guān)特性的數(shù)據(jù)包壓縮技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2008年

6 史修德;考慮電路寄生參數(shù)的BOOST變換器開(kāi)關(guān)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

7 江劍;電力電子器件開(kāi)關(guān)損耗測(cè)試與建模系統(tǒng)的研制、優(yōu)化與驗(yàn)證[D];浙江大學(xué);2006年

8 王也;金屬/電介質(zhì)多層光柵結(jié)構(gòu)中模式耦合與開(kāi)關(guān)特性的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

9 劉飛;色散管理中的孤子傳輸研究[D];華中科技大學(xué);2007年

10 王海雷;三勢(shì)阱中的玻色—愛(ài)因斯坦凝聚的開(kāi)關(guān)特性[D];河北師范大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：五氧化二鉭異質(zhì)結(jié)的電阻開(kāi)關(guān)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：369693