直流磁控溅射法制备氧化锡薄膜阻变存储器的研究

来源 :复旦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiguso198735
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文采用直流磁控溅射法制备了二氧化锡(Sn02)为阻变层的薄膜阻变存储器单元。对Sn02薄膜的表面形貌、光学性能和电学性能进行了表征,分析了制备温度和退火工艺对Sn02阻变性能的影响,并通过改善制备工艺,加入MoOx氧存储层,P型导电的NiO,及编程控制擦写操作的方法,分别改进了SnO2-RRAM多阻态存储性,擦写重复性,擦写速度,及器件稳定性。此外,低温(<100℃)条件下制备并研究了透明SnOx-RRAM及纸基柔性SnOx-RRAM,后者抗弯折耐久性达到104以上。采用反应直流磁控溅射Sn金属靶材在Pt/Ti/SiO2基片上分别以室温,350℃和大气中850℃后退火处理工艺制备了三种Sn02阻变薄膜存储单元,随着制备与/或后退火处理温度的提高,薄膜结晶性得到改善,表面粗糙度增大,并且写入与擦除阈值电压分散度有了明显的降低。350℃制备的薄膜400~700nm可见光平均透射率为71.1%(含基板)。三种存储单元直流扫描擦写次数都达到100次以上,350℃和850℃后退火处理的薄膜具有103以上的开关比,高低阻态可以维持104秒以上而无明显变化。利用导电细丝机制解释了三种Sn02薄膜的阻变机理,导电细丝的形成和断裂是薄膜产生高低阻态变化并影响其阻变特性的根本原因。采用SnOx/MoOx双层结构更好地改善了器件擦写一致性,并降低了初始化电压。器件写入速度达到500ns,开关比大于10的条件下可以连续擦写8×104次以上,在室温和85℃条件下高低阻态保持104秒上。读写一致性得到了改善的关键因素在于SnO2与MoOx的自由能匹配程度较高,实现了导电通道在SnOx/MoOx界面开关的局域化控制。室温条件下制备Mo/O2-deficient SnOx/O2-sufficient SnOx/Pt结构可以更精确地控制导电通道的开启程度,从而实现多阻态存储,擦写次数可达400次以上。尝试制备了Ni/NiO/SnO2/Pt的类PN结型双层存储结构,Reset转换时间可以降低到500ns以下,并使用Labview编程控制来改善Ni/SnOx/Pt存储单元擦写稳定性。采用直流磁控溅射铟锌合金靶制备出电阻率最低为6×10-4Ωcm的IZO透明导电氧化物薄膜,可见光平均透射率高于80%,并制备了IZO/SnOx/IZO/Glass全透明存储单元,器件开关比大于20,擦写循环次数超过120次。尝试制备了以纤维纸为基板的柔性Ni/SnOx/MoOx/Mo存储单元,器件在电流Set,电压Reset模式下擦写循环200次以上,开关比约为102。器件在弯折曲率半径5cm时,高低阻态维持时间在104秒以上,弯折耐久性达104次以上。
其他文献
随着计算机技术的快速发展,各行各业受到它的影响,石油企业就是其中的受益者.石油的发展是中国经济发展得重要条件之一,也在一定程度上深深影响着我国的社会稳定.所以,石油企
供热企业作为服务性行业在日常生活中起到了重要作用,作为政工类工作人员保证企业的日常经营和生活活动中也发挥着无与伦比的作用,为了能够保证其作用的发挥,保证企业的正常
近年来,对于蛋白质这一极为重要的生物大分子的研究已经成为研究热点,通过对蛋白质盐溶液热力学特性的研究,有助于加深对分离纯化蛋白质过程以及带电蛋白质水溶液相行为的认
随着防恐怖防范工作的日益严峻,国有大型炼化企业的安保任务更加繁重.而要害部位生产装置“安稳常满优”的平稳运行,直接关系到企业的良性发展、员工的幸福指数和社会的长期
障碍物信息的获取是汽车主动避撞技术要解决的首要问题,相对于激光、雷达和超声波等检测方法,基于视觉的检测方法更具优势,它的特点是描述目标信息具有宽广性、完整性并符合人类
在企业经济管理中应用目标成本管理有利于提高企业经济效益,故而需增强其应用效果.在此之上,本文简要分析了目标成本管理在企业经济管理中的作用,并通过强化管理人员成本控制
在现代化时代背景下,电气工程建设施工逐渐呈现出专业化和集成化的特点,同时电气工程行业已经得到全社会的普遍关注.电气工程施工质量直接影响项目施工工程质量,并且是综合效
现代无线通讯系统及计算机技术的飞速发展对微波、射频滤波器的性能、尺寸、可靠性和成本等方面的要求愈来愈高。微波和射频滤波器作为射频收发组件以及无线电系统中的重要无