氧化锌基透明阻变存储器件的构建及性能研究

发布时间：2021-05-11 01:43

　　随着人工智能、大数据等新技术的兴起,以及传统Flash存储器高密度集成面临的技术瓶颈,对新型非易失性存储器的研究显得尤为重要。另一方面,透明电子产品越来越受到市场的青睐,因此新型透明电子器件也吸引了许多研究者的目光。阻变存储器（Resistive Random Access Memory,RRAM）因具有微缩性好、数据擦写速度快、功耗低等诸多优点,使得阻变存储器在众多新型非易失性存储器中最具潜力,而在可见光波段具有高透光性的透明阻变存储也成为一个新的研究领域。材料的选取对阻变存储器的性能有重要影响,本文采用ITO电极材料和ZnO阻变层材料,并将具有高k的过渡金属氧化物HfO_x作为插入层,研究了基于Zn O基透明阻变存储器件的构建与性能分析。首先对氧化铟锡电极的制备工艺进行了优化,获得高透光性和导电性能良好的ITO薄膜,其次探究了Zn O薄膜生长工艺对单层ZnO透明阻变存储器性能的影响,并对其在光照环境下器件性能影响进行了探究。最后对ZnO-HfO_x叠层结构低功耗透明阻变存储器件进行了研究,通过测试分析叠层HfO_x厚度对阻... 

【文章来源】：天津理工大学天津市

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 透明电子学
    1.3 透明阻变存储器
        1.3.1 阻变存储器
        1.3.2 透明阻变存储器的材料
        1.3.3 透明阻变存储器的性能指标
        1.3.4 透明阻变存储器的阻变机理
    1.4 透明阻变存储器的研究现状
    1.5 本文研究的主要内容
第二章 器件的制备及性能表征
    2.1 器件制备
        2.1.1 阻变功能层的沉积
        2.1.2 电极的制备
    2.2 薄膜性能表征
        2.2.1 厚度表征—台阶仪
        2.2.2 结晶取向表征—XRD
        2.2.3 表面形貌表征—原子力显微镜
        2.2.4 透过率测试—紫外-可见光分光光度计
        2.2.5 电阻率测量—四探针
    2.3 器件电学特性测试
第三章 单层ZnO透明阻变器件的制备与特性研究
    3.1 ITO电极的优化
        3.1.1 溅射功率对薄膜性能的影响
        3.1.2 溅射压强对薄膜性能的影响
    3.2 ZnO薄膜生长工艺对器件性能的影响
        3.2.1 氧分压对器件性能的影响
        3.2.2 衬底温度对器件性能的影响
        3.2.3 溅射功率对器件性能的影响
    3.3 光照对器件性能的影响
    3.4 单层ZnO透明器件阻变机理分析
    3.5 本章小结
第四章 叠层ZnO透明阻变器件的制备与特性研究
    4.1 叠层ZnO透明阻变存储器件的制备与性能测试
        4.1.1 ZnO-HfO_x叠层阻变存储器件的构建
        4.1.2 HfO_x厚度对ITO/HfO_x/ZnO/ITO叠层阻变存储器件的影响
        4.1.3 不同ZnO-HfO_x叠层结构阻变存储器件的性能研究
    4.2 叠层ZnO结构阻变机理分析
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢



本文编号：3180471