鈦酸鍶薄膜的阻變性能研究.pdf

1、非揮發(fā)性存儲器(NVM)應該具有以下特性,如高密度、低成本、快速的讀、寫訪問、低功耗、高耐疲勞性和長的保持性。硅基閃存(Flash)器件由于高密度和低制備成本,成為目前性能最為優(yōu)良的非易失存儲器,然而閃存卻具有很低的耐疲勞性和讀寫速度以及高的讀取電壓。鐵電存儲器和磁阻存儲器僅用于少量特殊領域,屬于利基型存儲器。主要是因為鐵電存儲器和傳統(tǒng)的磁阻存儲器在器件可微縮性方面表現(xiàn)欠佳,根本無法達到目前Flash水平的存儲密度。為了解決現(xiàn)有非揮發(fā)性

2、存儲器所面臨的問題,人們提出并探討了許多替代技術概念。其中,基于電致阻值反轉的非揮發(fā)存儲器備受關注,這一類存儲器通常總稱為阻變存儲器(resistance switching random access memory),簡寫作RRAM。鈣鈦礦金屬氧化物,由于A、B容易被其他原子取代后,改善薄膜的性質,引起了科學家極大的研究興趣。本文中,我們主要研究SrTiO3薄膜及對其La、V摻雜的電阻開關特性。
　　在論文的第一章介紹了近幾年來

3、阻變存儲器的研究進展,及阻變機制與電流機制。并在章節(jié)最后說明了本論文的選題依據(jù)。在第二章介紹了溶膠-凝膠(sol-gel)法制備薄膜的原理和實驗器材、流程,并詳細討論了配制前驅液過程中的影響因素和注意事項,得出最佳的實驗方案。
　　第三章我們利用溶膠-凝膠(sol-gel)法結合高溫退火的方法在Pt/Ti/SiO2/Si基底上制備了鈦酸鍶薄膜。我們利用原子力顯微鏡(AFM),X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)等分析手段分別

4、對其表面形貌、薄膜厚度和微觀結構進行了表征。電學性質用吉士利4200測量。設置低的限制電流(Icc),產(chǎn)生雙極開關行為,增大限制電流到0.1mA,實現(xiàn)軟擊穿,出現(xiàn)單極開關行為。雙極轉換行為機制可能是介面效應,而單極轉換機制為體效應,可以解釋為導電細絲理論。雙極漏電流機制主要是肖特基機制,而單極低阻態(tài)漏電流為歐姆傳導,高阻態(tài)則為空間限制電流效應(SCLC)。
　　第四章我們采用溶膠凝膠法(sol-gel)在Pt/Ti/SiO2/Si