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近年来,随着信息技术的发展,阻变随机存储器(RRAM)由于自身的一些优点,低能耗、高密度等,使得器件结构更简单、转换速率快能达到几纳秒等,而被认为是下一代存储器最有利的竞争者之一。而目前,金属-绝缘体-金属(MIM)结构基础材料的RRAM存储器更是成为下一代非易失性存储器的最有希望的候选者之一。本文中,我们首先发现在Ti/Pr(Sr0.1Ca0.9)2Mn2O7(PSCMO)/Pt器件中薄膜的微观结构对其电阻开关特性起着重要的作用。接着我们研究了Ag/PSCMO/Pt器件在不同阻态下,不同磁场方向电触发对器件磁性的影响。本文的研究内容主要包括以下两部分:(1)薄膜微观结构和形成电压对Ti/PSCMO/Pt器件的电阻开关特性的影响运用脉冲激光沉积技术,通过控制沉积条件,制备出两种形态不同的PSCMO薄膜,分别定义为PSCMO-1和PSCMO-2。由X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测量可知,两个薄膜均为单相的多晶PSCMO薄膜,并且PSCMO-2具有更高、更尖锐的衍射峰。PSCMO-1薄膜是无规则堆积生长的,而PSCMO-2薄膜是垂直于表面呈柱状生长的,而且两个薄膜的厚度分别为100nm和140nm。通过对Ti/PSCMO/Pt器件的电阻开关特性的研究可知,这两个PSCMO器件在都没有电形成过程时,表现出了不同的双极电阻开关特性,其中,Ti/PSCMO-2/Pt器件的阻变比和回滞窗口更大。增大Ti/PSCMO-1/Pt器件的形成电压后,器件的阻变比和回滞窗口都变大,形成与Ti/PSCMO-2/Pt器件相似的阻变特性。结合这两个器件的理论分析,较低形成电压下的Ti/PSCMO-1/Pt器件,符合肖特基势垒模型的传导机制,触发电压下,氧空位的迁移主要集中在顶电极Ti与PSCMO薄膜的界面处;而Ti/PSCMO-2/Pt器件与较大形成电压下的Ti/PSCMO-1/Pt器件中的阻变机制符合空间电荷限制电流机制,触发电压下氧空位的迁移则集中在顶电极Ti与PSCMO薄膜的界面以及邻近的区域。我们的实验结果表明,薄膜的微观形貌对该器件中氧空位的迁移起着重要的作用,从而导致了Ti/PSCMO-2/Pt器件表现出的阻变比和回滞窗口更大。(2)研究了Ag/PSCMO/Pt器件中,不同电阻状态对该器件磁性的影响。运用脉冲激光沉积技术,在Pt/Ti/Si O2/Si(100)衬底上制备厚度约200nm的PSCMO薄膜,然后利用热蒸发镀膜设备制备Ag顶电极。Ag/PSCMO/Pt器件表现出典型双极电阻开关特性,而且在SET过程和RESET过程都伴随有磁调制。当外加磁场方向平行于薄膜表面时,器件触发到高、低阻态均产生了较大的磁性增长;而且在低阻态下,该器件表现出更大的铁磁性,具有更大的回滞窗口和剩余磁化强度。而当外加磁场方向垂直于薄膜表面时,虽然外加电压可以诱发器件磁性的变化,但是剩磁和矫顽力都消失了。我们考虑,氧离子电场下的迁移和电荷释放或者捕获更多的是沿着PSCMO薄膜的表面方向,从而使磁场平行于薄膜表面方向的磁性变化更大。