透明电阻型存储器件的研究

发布时间：2017-12-04 22:16

  本文关键词：透明电阻型存储器件的研究

  更多相关文章： 透明电阻型存储器件 阻变特性 存储可靠性 模数转换器

【摘要】：近年来为适应透明电子产业的发展态势,越来越多的新型透明电子器件受到了业界的广泛关注,其中作为最有潜力的高集成度非易失性存储器件——电阻型存储器件也为新型透明存储器件带来了无限的可能性,从而在可见光区具有高透明度的透明电阻型存储器件逐渐进入了人们的研究领域。本文主要对透明电阻型存储器件进行了相关研究。首先介绍了透明电阻型存储器件的基本概念及相关特性,其中包括器件的基本组成结构、电流电压I-V特性、阻变特性及其机制,同时基于器件的理论基础建立了透明电阻型存储器件的边界迁移模型,并介绍了组成透明电阻型存储器件的相关材料体系。基于透明电阻型存储器件的基本理论,本文分别对ITO/WOX/ITO及Ag/IGZO/ITO两种不同的透明电阻型存储器件进行了详细的测试研究。首先介绍了ITO/WOX/ITO透明电阻型存储器件的组成结构及其制备过程,然后通过Keithley4200-SCS半导体参数测试仪在室温的条件下对器件的各项性能指标进行测试,阐述了器件高、低阻态相互转换的现象及其原理机制,同时还通过测试分析了各器件的存储特性及其可靠性,包括器件的重复编程特性、重复读值稳定特性及阻态保持特性等。鉴于ITO/WOX/ITO结构的透明电阻型存储器件具有三个数量级的存储窗口,进一步探讨了该器件的多值存储特性,并对该器件存储可靠性进行了测试分析,证实了ITO/WOX/ITO透明电阻型存储器件不仅具备良好的存储特性及可靠稳定性,还具有可实现数据多位存储的多值存储性能。然后再对Ag/IGZO/ITO透明电阻型存储器件进行相同的测试过程,并对其存储特性及可靠性进行研究,器件虽然在重复编程特性上远不如ITO/WOX/ITO器件,但其重复读值次数达10亿次以上,阻态保持时长也维持在105 s以上,表现出了良好的阻态稳定性,有利于器件在无损读取及长时保存数据上的应用。同时本文还对基于透明电阻型存储器件的模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)技术进行了探索研究。结合了比较器的基本原理,对双极型透明电阻型存储器件的阈值特性加以利用,提出了一种基于透明电阻型存储器件的比较器结构,并将该比较器结构分别用于Flash ADC和SAR ADC,搭建了基于透明电阻型存储器件的并行ADC和串行ADC结构,为透明电阻型存储器件的未来产业化提供了新思路。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP333

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本文编号：1252544