基于SrZrO 3 和Ni/NiO/Ni/Co-Pt的非挥发存储研究
发布时间：2021-03-06 15:48
非挥发性随机存储器（NVRAM）因具有外加电源消失后储存的信息并不消失的优点,近年有广泛的研究。NVRAM主要包括铁电存储器（ReRAM）、相变存储器（PRAM）、磁阻存储器（MRAM）和阻变存储器（RRAM）等。其中阻变存储器由于其写入操作电压低,写入擦除时间短、记忆时间长,非破坏性读取,多状态记忆,结构简单,所需面积小以及比传统概念的电荷存储更适合元件尺寸小型化,成为目前新兴非挥发性内存组件中的研究重点。对于磁阻存储器,电流垂直平面巨磁阻（CPP-GMR）由于其高的磁阻率和低的resistance-area product （简称RA）,被期待为可以替代隧穿磁阻（TMR）。然而,小的磁阻变化率（ARA）是实现CPP-GMR磁头的主要面临的问题。因此有研究者提出了电流局限效应（Current-Confined Path,简称CCP）对于提升△RA的概念。其结构包含一个几纳米的氧化物层,其中存在许多金属纳米接触,电子可在这些纳米接触中传输,从而可改善GMR效应。本论文针对阻变存储器和巨磁阻存储器两个主要领域分别做了相关研究。第一部分是关于阻变存储器的研究,使用溶胶凝胶法制备了具有非挥发...
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-V回线的分类和典型例子
低的区域和/或者局域电场最高的区域)。电子注入的焦耳热提供给系统促使离子迁移的热能。注入的电子扩散转移到更广的阳极界面（图1-2的红色区域)。这是大部分离子漂移发生的区域，因为离子迁移是热激发的过程。一旦稳定的成核在一个局域点形成，由于在导电核周围增大的局部电场，导电细丝的生长将被力口速。导电细丝到达阳极时自然变细，使得形状成为圆锥形，如图2b中的粉红色区域所示。[23]最终的局域离子缺陷浓度有时将超过可以保持原始晶体结构的限度，而使局部相变成金属相（例如Ti-O系统中的Magn拙相）。[24】NiO薄膜与Ti02薄膜（~4eV)相比有更小的电子亲和能2eV)，所以金属/氧化物接触更接近于空穴注入。与n型相反，这种性质使得焦耳热效应在阳极界面的一个局部区域最明显，从而导电细丝的生长方向与Ti02相反
双极阻更的electroforming过程类似于前述的单极阻更，包括施加一个鬲的电压或电流（如图1-3)。这些器件在对上电极施加一个负电压或正电压时可以分别实现set或reset过程。0 Reversible3 switching OFFA-\ yy VoltageForm^.<r / r—m I TCM \/ (^國 /^丄:? T — Qhmic be, 、?“TiDON 丄 【丨。 I图1-3形成过程和之后的双极可逆阻变的示意图。插图所示的是期间结构和相应的能级图。注释：TE，top electrode,上电极；BE, bottom electrode,底电极。丨典型的阻变I-V同线如图1-3所示，器件在负偏压下打开（ON)而在正偏压下关闭（OFF)。阻变极性决定于器件制备过程而与器件的通电历史无关。起初，下界面富氧空位，上界面缺氧空位。在上电极施加一个负电压后，氧化物中带正电荷的氧空位将会被吸引到电极。氧空位掺杂在电场下通过最有利的4广散通道迁移，从而在替代氧化物（sub-oxides，如Magn犯相）中聚合成高电导性的通道。6
本文编号：3067369
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-V回线的分类和典型例子
低的区域和/或者局域电场最高的区域)。电子注入的焦耳热提供给系统促使离子迁移的热能。注入的电子扩散转移到更广的阳极界面（图1-2的红色区域)。这是大部分离子漂移发生的区域，因为离子迁移是热激发的过程。一旦稳定的成核在一个局域点形成，由于在导电核周围增大的局部电场，导电细丝的生长将被力口速。导电细丝到达阳极时自然变细，使得形状成为圆锥形，如图2b中的粉红色区域所示。[23]最终的局域离子缺陷浓度有时将超过可以保持原始晶体结构的限度，而使局部相变成金属相（例如Ti-O系统中的Magn拙相）。[24】NiO薄膜与Ti02薄膜（~4eV)相比有更小的电子亲和能2eV)，所以金属/氧化物接触更接近于空穴注入。与n型相反，这种性质使得焦耳热效应在阳极界面的一个局部区域最明显，从而导电细丝的生长方向与Ti02相反
双极阻更的electroforming过程类似于前述的单极阻更，包括施加一个鬲的电压或电流（如图1-3)。这些器件在对上电极施加一个负电压或正电压时可以分别实现set或reset过程。0 Reversible3 switching OFFA-\ yy VoltageForm^.<r / r—m I TCM \/ (^國 /^丄:? T — Qhmic be, 、?“TiDON 丄 【丨。 I图1-3形成过程和之后的双极可逆阻变的示意图。插图所示的是期间结构和相应的能级图。注释：TE，top electrode,上电极；BE, bottom electrode,底电极。丨典型的阻变I-V同线如图1-3所示，器件在负偏压下打开（ON)而在正偏压下关闭（OFF)。阻变极性决定于器件制备过程而与器件的通电历史无关。起初，下界面富氧空位，上界面缺氧空位。在上电极施加一个负电压后，氧化物中带正电荷的氧空位将会被吸引到电极。氧空位掺杂在电场下通过最有利的4广散通道迁移，从而在替代氧化物（sub-oxides，如Magn犯相）中聚合成高电导性的通道。6
本文编号：3067369
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