本文關(guān)鍵詞：憶阻器件的特性與電路應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 憶阻器件 阻變存儲(chǔ)器 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 量化器

【摘要】：憶阻器件是一種新型二端器件,它具有簡單的金屬/絕緣體/金屬結(jié)構(gòu),同時(shí)具備低壓低功耗、速度快以及易于集成等諸多優(yōu)點(diǎn)。作為第四種電路元件,憶阻器件有著與電阻、電容及電感不同的電學(xué)特性,且不能被三者替代,它可以廣泛地應(yīng)用于存儲(chǔ)器、模擬電路、數(shù)字電路等電路中。本文首先討論了憶阻器件的相關(guān)特性,介紹了憶阻器件的基本概念,包括憶阻器件的基本結(jié)構(gòu)、工作原理等;分析了器件的電流電壓特性,同時(shí)建立了憶阻器件電流電壓特性的模型;接著研究了憶阻器件的阻變機(jī)制,包括導(dǎo)電細(xì)絲機(jī)制和勢壘型機(jī)制。研究了基于憶阻器件的可重復(fù)擦寫阻變存儲(chǔ)器件,試制了基于憶阻器件的可重復(fù)擦寫阻變存儲(chǔ)器件,并對(duì)器件進(jìn)行了測試與分析。所制備的器件是雙極型阻變存儲(chǔ)器件,用導(dǎo)電細(xì)絲機(jī)制解釋了器件阻變的原因,它可以實(shí)現(xiàn)多值存儲(chǔ)功能,且器件經(jīng)過104次擦寫后仍可以正常工作,存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以保存10年。同時(shí)研究了器件的抗輻照特性,采用總劑量的方法進(jìn)行伽馬(γ)射線試驗(yàn),器件在輻照后仍然可以發(fā)生阻值跳變,且高、低阻態(tài)阻值都有所增加,但器件仍可以正常工作,展現(xiàn)了很好的抗輻照性能。研究了基于憶阻器件的只寫一次存儲(chǔ)器件,制備了基于HfO2薄膜的只寫一次存儲(chǔ)器件,器件可以在施加合適的電壓脈沖后由高阻態(tài)跳變至低阻態(tài),處于低阻態(tài)的存儲(chǔ)器件將保持阻值不變,阻值的變低是由于導(dǎo)電細(xì)絲的生長,同時(shí)器件具備良好的讀值耐疲勞特性和保持時(shí)間特性。研究了基于憶阻器件的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)中的量化器,首先介紹了模數(shù)轉(zhuǎn)換器的相關(guān)知識(shí),包括基本結(jié)構(gòu)以及Flash ADC的工作原理。然后設(shè)計(jì)了基于憶阻器件的ADC中的量化器,接著建立仿真量化器電路的SPICE模型,同時(shí)對(duì)基于憶阻器件的4位ADC中的量化器進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的電路可以實(shí)現(xiàn)量化功能,同時(shí)制作了可以分辨5種電壓狀態(tài)的簡化量化器板級(jí)電路,驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)電路的可行性。
【關(guān)鍵詞】：憶阻器件 阻變存儲(chǔ)器 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 量化器
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP333;TN792
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究工作的背景與意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)13-15
• 第二章 憶阻器件的特性15-25
• 2.1 憶阻器件的基本概念15-16
• 2.2 憶阻器件的電流電壓特性16-19
• 2.3 憶阻器件的模型19-21
• 2.4 憶阻器件的阻變機(jī)制21-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 基于憶阻器件的可重復(fù)擦寫阻變存儲(chǔ)器件25-37
• 3.1 器件的結(jié)構(gòu)與制備25-26
• 3.2 器件的電學(xué)性能與研究26-32
• 3.2.1 器件的存儲(chǔ)特性測試與分析26-30
• 3.2.2 器件的可靠性測試與分析30-32
• 3.3 器件的抗輻照特性與研究32-36
• 3.3.1 抗輻照實(shí)驗(yàn)方案32
• 3.3.2 器件的抗輻照特性測試與分析32-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 基于憶阻器件的只寫一次阻變存儲(chǔ)器件37-44
• 4.1 器件的結(jié)構(gòu)與制備37-39
• 4.2 器件的電學(xué)性能與研究39-43
• 4.2.1 器件的存儲(chǔ)特性測試與分析39-42
• 4.2.2 器件的可靠性測試與分析42-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 第五章 基于憶阻器件的ADC中的量化器44-57
• 5.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器簡介44-46
• 5.2 基于憶阻器件的ADC中的量化器設(shè)計(jì)46-50
• 5.3 基于憶阻器件的ADC中的量化器仿真50-53
• 5.3.1 憶阻器件的SPICE仿真模型50-52
• 5.3.2 基于憶阻器件的ADC中的量化器仿真結(jié)果52-53
• 5.4 基于憶阻器件的ADC中的量化器可行性驗(yàn)證53-56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 第六章 總結(jié)與展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果64-65

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本文編號(hào)：762908