TiO2阻變器件導電機理及其抗總劑量輻照性能研究.pdf

1、隨著微電子集成技術的不斷發(fā)展，當前主流的非易失性存儲技術——基于電荷存儲的Flash存儲器遭遇到了抗疲勞特性差、訪問速度慢和操作電壓高的嚴重問題，在可以預見的未來其特征尺寸將達到極限。為了克服當前非易失性存儲器技術存在的技術問題，許多新型存儲概念因之而被提出，并受到了科研界和學術界廣泛的關注。其中，基于阻變器件的阻變隨機存儲器，由于其速度快、功耗低、生產工藝簡單，特別是可集成密度大和多值存儲的能力，被認為是未來非易失性存儲技術最有潛力的

2、候選者之一。除此之外，阻變器件還能應用于可重構邏輯電路和神經網(wǎng)絡系統(tǒng)中。但是，當前阻變器件的性能還無法滿足實際應用的需求，這成為了阻變器件研究領域主要的熱點和挑戰(zhàn)。特別是，關于阻變效應的物理機制還存在較大的爭議與分歧，需要進一步研究探討。
　　在本論文中，我們制備了交叉桿結構Au/TiO2/Au阻變器件，并研究了其阻變特性。通過對器件的I-V特性曲線進行擬合，我們分別對器件的高低兩種阻態(tài)的導電機制進行了分析研究，提出了一種基于電子

3、隧穿和氧空位調制界面勢壘的物理模型。
　　通過改變限制電流的方式，實現(xiàn)了阻變器件多值存儲，并觀察到多值存儲電阻退化現(xiàn)象，這種現(xiàn)象可能與氧空位和離子濃度隨阻變周期的變化有關。針對測試過程中臺階阻變現(xiàn)象，建立多條導電通道形成與斷裂模型，揭示阻變器件多值效應的物理機制。
　　對阻變器件進行了抗總劑量輻照性能研究。在γ射線輻照之后，器件的阻值和操作電壓都有所退化減小，但是其I-V特性均一性增強?？傮w而言，阻變器件參數(shù)的退化并未對信息