【摘 要】
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电阻切换随机存取存储器（RRAM）作为一个典型的非易失的存储设备,具有简单的结构,可扩展性,快速的开关速度,低功耗和高集成度,为下一代计算系统中的信息存储和处理提供了有前景的应用。近年来,由于钙钛矿相CsPbI3优异的电学性能,吸引了越来越多RRAM应用领域的研究者的目光。然而,CsPbI3在室温下极易从立方相转变为非钙钛矿相,其在室温下的稳定相为黄相CsPbI3（δ-CsPbI3）。由于δ-Cs
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电阻切换随机存取存储器（RRAM）作为一个典型的非易失的存储设备,具有简单的结构,可扩展性,快速的开关速度,低功耗和高集成度,为下一代计算系统中的信息存储和处理提供了有前景的应用。近年来,由于钙钛矿相CsPbI3优异的电学性能,吸引了越来越多RRAM应用领域的研究者的目光。然而,CsPbI3在室温下极易从立方相转变为非钙钛矿相,其在室温下的稳定相为黄相CsPbI3（δ-CsPbI3）。由于δ-CsPbI3在掺氟氧化锡导电玻璃（FTO）基底上采用旋涂法沉积方式成膜性不佳,故在FTO基底上纯δ-CsPbI3的阻变特性很难得到检测,前期研究表明,在通过添加聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制成PMMA@CsPbI3复合薄膜制备的器件（Ag/PMMA@CsPbI3/FTO）中,δ-CsPbI3的忆阻特性得以检测和利用,但电阻开关比仅约为100,与目前其它先进材料的开关比相比,仍具有较大差距,这成为阻碍δ-CsPbI3忆阻器实际应用的一个难题。为了提高δ-CsPbI3在RS存储器中的应用价值,本文介绍了采用蒸镀的Ag基底,使其在空气中自然氧化,形成无定形AgOx,进而在其上制备δ-CsPbI3,最终制备成器件结构为Ag/CsPbI3/AgOx/Ag的忆阻器件。该器件在0.01 V的读取电压下,电阻开关比高达107,耐久性超过120次循环,保持时间超过10000s。通过对器件的传导机理进行分析,揭示出该器件在不同传导阶段分别符合肖特基发射、欧姆传导、陷阱控制空间电荷限制传导（TCSCL）、浅陷阱空间电荷限制（STSCL）传导。同时,在该器件中,界面型传导机理和导电细丝都发挥了非常重要的作用。在另一项基于δ-CsPbI3的忆阻器的器件结构改进工作中,通过构建锐钛矿相TiO2界面层,应用低温溶液法制备了结构为Ag/PMMA@CsPbI3/TiO2/FTO异质结忆阻器件。该忆阻器在120次以上的重复测试中电阻开关比均大于5×104,较之于单层δ-CsPbI3忆阻器件（Ag/PMMA@CsPbI3/FTO）开关比提高了 1 000倍左右。持久性测试显示,开关比（105）能够保持5000 s以上。阻变机制分析和实验表明,PMMA@CsPbI3/TiO2异质结、PMMA以及电极都对该器件性能具有显著影响。传导机理分析指出,该器件在不同传导阶段分别符合欧姆传导、STSCL传导,导电细丝和界面型传导机制在该忆阻器件中都发挥了非常重要的作用。
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