La基高k介质材料的阻变特性研究

发布时间：2021-01-23 06:29

　　半导体技术在经历了几十年的快速发展后,一些技术瓶颈正在逐一显现。为了应对这些问题,新材料、新结构、新器件等创新方法被不断提出与研究,从而促进了半导体技术的持续不断地发展。如今,传统的非易失性存储器（Flash等）正面临着其本征极限的限制,无法继续适应未来的半导体存储的需要。于是,一种具有结构简单、微缩性好、读/写速度快、耐受高、数据保持时间长、多值存储、CMOS工艺兼容等诸多优点的新型存储器-阻变存储器（RRAM）受到了人们的广泛关注。而传统的高k栅介质材料（如ZrO₂、HfO₂等）因制备方法成熟、各类组份与杂质精确可控、性能稳定、与CMOS工艺兼容性好等突出特点,成为了阻变存储研究领域中最常见的一类介质材料体系。在众多高k介质中,镧基高k介质是一种性能优异的新颖高k介质材料,在栅介质应用领域备受关注。然而,该镧基高k介质在阻变存储特性方面的研究仍比较稀缺。本文将对镧基高k介质材料的阻变特性进行研究,研究内容与成果如下:1.论文对氧空位导电细丝型镧基阻变存储器:Ti/LaAlO₃/Pt进行了制备与电学分析,并着重对I-V... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：122 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

ITRS报告中对CMOS发展的预测图

图 1. 2 2017 年国际器件与系统路线图 (IRDS)对未来半导体发展预测[4]半导体行业的微缩化进程也同样影响到了半导体存储技术。随着 DRAM、件特征尺寸的微缩，基于 Si 材料的传统半导体存储器也即将面临其本征极瓶颈[5]。受限于隧穿工作机制，传统的闪存存储器的物理极限将在 20nm 左右

西安电子科技大学硕士学位论文理的 RRAM 器件，通常由一个电化学活性的极(Pt、W、Au 等)和介质薄膜构成。由于使件在电场作用下能发生电化学氧化还原反RRAM 器件为例[9]，其阻变过程可描述为：向电压时，发生阳极处的氧化反应(-M -ze的金属离子，并在电场作用下向阴极(惰性+ze=M-)，此时，阴极区域出现金属原子的导电细丝最终贯穿上下电极，使器件发生高转后，器件内的氧化还原反应将反过来进行终导电细丝断裂，器件回到高阻态。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Nonvolatile Resistive Switching and Physical Mechanism in LaCrO3 Thin Films[J]. 胡万景,胡令,魏仁怀,汤现武,宋文海,戴建明,朱雪斌,孙玉平.  Chinese Physics Letters. 2018(04)

博士论文
[1]原子层淀积La基高k介质材料的性能研究与应用特性研究[D]. 汪星.西安电子科技大学 2017
[2]阻变存储器（RRAM）器件特性与模型研究[D]. 雷晓艺.西安电子科技大学 2014
[3]氮基阻变存储器材料（CuxN,AlN）的制备与性能表征[D]. 周乾飞.复旦大学 2014
[4]原子层淀积金属氧化物阻变存储器件研究[D]. 陈琳.复旦大学 2012

硕士论文
[1]原子层沉积技术制备Al2O3基阻变存储器及其性能研究[D]. 邬华宇.浙江大学 2015



本文编号：2994734