基于波导结构的光读取忆阻器研究
发布时间：2021-04-18 19:34
忆阻器由于其独特的性能在非易失存储器和人工神经网络中有着巨大的应用潜力,而硅基忆阻器因与CMOS工艺技术十分兼容,最有可能被商业化应用。基于硅波导的光读取忆阻器在兼顾传统电读取忆阻器优点的同时,具备光调制器件的优势。本文以实现硅基忆阻器的光读取功能为目标,从忆阻薄膜材料的光学和电学性能入手,研究了不同O含量的非晶氧化硅（a-SiOx）薄膜的微观结构和光学性能;研究了不同Ag含量的掺银非晶硅（a-Si:Ag）薄膜和掺银非晶氧化硅（a-SiOx:Ag）薄膜的微观结构、光学和电学性能。制备出了Ag/a-Si/p++-Si和Ag/a-SiOx/p++-Si两种结构的忆阻器,成功实现了器件的电学开关功能;制备出了Ag/a-Si:Ag/a-Si/p++-Si和Ag/a-SiOx:Ag/a-SiOx/p++-Si两种结构的忆阻器,成功实现了神经突触器件的部分功能。利用仿真软件对基于硅波导的光读取忆阻器进行...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电路学基本变量之间的关系
但忆阻器作为电子器件，仍然面临和晶体管同样的问题，即当忆阻器的集成度达到相当高程度时，器件之间的漏电流会对器件造成干扰，而且随着光刻尺度的不断缩小，电子的量子效应也越来越明显。1.2 忆阻器及其应用概况1.2.1 忆阻器的发现与原理1971 年，蔡少棠[4]教授认为当时存在的基本电路元件是不完备的，他发现在电流（I）、电压（V）、磁通量（φ）以及电荷（q）4 个基本电学变量之间的关系中，唯独缺少磁通量（φ）与电荷（q）之间的关系函数，如图 1-1 所示。因此，他认为在已知的三种电路元件（即电阻、电容和电感）之外还有另一种基本电路元件，他将这种未知的电路元件称为忆阻器（memristor）。用 M 代表忆阻，这种关系用数学表达式写出即为：M d /dq(1-1
材料的分类 HP 实验室制作出第一个忆阻器以来，忆阻器就成为了非于不同材料体系的各种忆阻器也相继问世。不同的忆阻器点都不相同。根据忆阻器材料体系的不同，忆阻器大致可矿型复杂氧化物[7-9]、二元氧化物[10-14]、固体电解质[15-19]、有机-24]。在众多忆阻材料中，硅基忆阻器不仅具有可高度集成OS 工艺，所以它被认为是最有希望实现商业化应用的忆阻器的研究与应用科学家蔡教授[4]在 1971 年就从理论的角度指出了忆阻器的期的几十年时间里，忆阻器的研究几乎处于停滞状态。HP 实验室与加州大学洛杉矶分校（UCLA）共同制备出了子的纳米交叉结构阻变存储单元[25]，研究人员使用膜组装机薄膜，然后使用压印技术将TiO2薄膜与Pt电极制备在有叉部分就是一个存储单元，具体结构如图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]忆阻器及其阻变机理研究进展[J]. 刘东青,程海峰,朱玄,王楠楠,张朝阳. 物理学报. 2014(18)
[2]拉曼光谱的发展及应用[J]. 田国辉,陈亚杰,冯清茂. 化学工程师. 2008(01)
[3]氢化非晶硅（a-Si∶H）薄膜稳定性的研究进展[J]. 廖乃镘,李伟,蒋亚东,匡跃军,李世彬,吴志明. 材料导报. 2007(05)
[4]椭偏仪的原理和应用[J]. 余平,张晋敏. 合肥学院学报(自然科学版). 2007(01)
[5]锥形光纤间的耦合特性[J]. 薛春荣,祝生祥,肖志刚. 光子学报. 2004(07)
[6]反应RF磁控溅射法制备非晶氧化硅薄膜及其特性研究[J]. 何乐年,徐进,王德苗. 真空. 2001(03)
博士论文
[1]金属掺杂非晶硅薄膜的结构演化及光电特性研究[D]. 郭安然.电子科技大学 2017
硕士论文
[1]Metal/SiOx忆阻薄膜材料制备及性能研究[D]. 苟?豪.电子科技大学 2018
本文编号：3146051
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电路学基本变量之间的关系
但忆阻器作为电子器件，仍然面临和晶体管同样的问题，即当忆阻器的集成度达到相当高程度时，器件之间的漏电流会对器件造成干扰，而且随着光刻尺度的不断缩小，电子的量子效应也越来越明显。1.2 忆阻器及其应用概况1.2.1 忆阻器的发现与原理1971 年，蔡少棠[4]教授认为当时存在的基本电路元件是不完备的，他发现在电流（I）、电压（V）、磁通量（φ）以及电荷（q）4 个基本电学变量之间的关系中，唯独缺少磁通量（φ）与电荷（q）之间的关系函数，如图 1-1 所示。因此，他认为在已知的三种电路元件（即电阻、电容和电感）之外还有另一种基本电路元件，他将这种未知的电路元件称为忆阻器（memristor）。用 M 代表忆阻，这种关系用数学表达式写出即为：M d /dq(1-1
材料的分类 HP 实验室制作出第一个忆阻器以来，忆阻器就成为了非于不同材料体系的各种忆阻器也相继问世。不同的忆阻器点都不相同。根据忆阻器材料体系的不同，忆阻器大致可矿型复杂氧化物[7-9]、二元氧化物[10-14]、固体电解质[15-19]、有机-24]。在众多忆阻材料中，硅基忆阻器不仅具有可高度集成OS 工艺，所以它被认为是最有希望实现商业化应用的忆阻器的研究与应用科学家蔡教授[4]在 1971 年就从理论的角度指出了忆阻器的期的几十年时间里，忆阻器的研究几乎处于停滞状态。HP 实验室与加州大学洛杉矶分校（UCLA）共同制备出了子的纳米交叉结构阻变存储单元[25]，研究人员使用膜组装机薄膜，然后使用压印技术将TiO2薄膜与Pt电极制备在有叉部分就是一个存储单元，具体结构如图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]忆阻器及其阻变机理研究进展[J]. 刘东青,程海峰,朱玄,王楠楠,张朝阳. 物理学报. 2014(18)
[2]拉曼光谱的发展及应用[J]. 田国辉,陈亚杰,冯清茂. 化学工程师. 2008(01)
[3]氢化非晶硅（a-Si∶H）薄膜稳定性的研究进展[J]. 廖乃镘,李伟,蒋亚东,匡跃军,李世彬,吴志明. 材料导报. 2007(05)
[4]椭偏仪的原理和应用[J]. 余平,张晋敏. 合肥学院学报(自然科学版). 2007(01)
[5]锥形光纤间的耦合特性[J]. 薛春荣,祝生祥,肖志刚. 光子学报. 2004(07)
[6]反应RF磁控溅射法制备非晶氧化硅薄膜及其特性研究[J]. 何乐年,徐进,王德苗. 真空. 2001(03)
博士论文
[1]金属掺杂非晶硅薄膜的结构演化及光电特性研究[D]. 郭安然.电子科技大学 2017
硕士论文
[1]Metal/SiOx忆阻薄膜材料制备及性能研究[D]. 苟?豪.电子科技大学 2018
本文编号：3146051
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