基于氧化钽材料阻变存储器的阻变特性与导电机制研究
发布时间：2021-07-02 11:15
随着科技的发展和我国第三次消费结构升级转型,高集成度的电子消费产品越来越受到人们的青睐。其中,存储器作为消费电子不可或缺的组成部分,越发受到产业链所关注。Flash存储器作为成熟的非挥发性存储器,由于其操作速度快、存储密度大等特点而被广泛应用。然而,随着Flash器件单元尺寸的缩小,其发展程度也收到了很大的限制,所以新型非挥发性存储器的研究迎来了一个新的高潮。其中,阻变存储器（RRAM,Resistive Random Access Memory）集成度高,工艺简单,操作速度快,功耗相比其他新型存储器较低等优势,成为了新型存储器的有力竞争者之一。近十年来,阻变存储器得到了迅速发展,由于阻变层的选择决定了阻变存储器的存储能力,因此各种材料的阻变层相继进行了研究,其中氧化物作为一种易于制备,工艺简单的材料而被应用。TaOx材料由于其优异的耐受性（endurance）和较快的擦写速度（<150ps）成为了氧化物基阻变存储器研究热点。本论文实验所制备的器件均采用射频磁控溅射生长完成,而插层则是采用离子束溅射精确控制厚度制备完成。一方面,利用AFM和XPS对薄膜的表面...
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铁电存储器的原理示意图
图 1.2 铁电存储器的存储单元结构以及原理示意图铁电存储器由于铁磁体的磁性不会断电消失，所以磁存储器兼具非易失、高速度、高密度、低功耗等各种优良特性，但是磁存储器的存储单元之间存在干扰，尤其是在高密度下，相邻单元间的磁场的交叠会愈加严重。1.2.3 相变存储器(PRAM)世界上第一个 256 位半导体相变存储器是在 1970 年 Dr. Stanford Ovshinsky在 Electronics 发布的一篇文章所描述的。相变存储器是通过电流和磁场的开关，使特殊材料在晶体和非晶体之间切换来实现“0”和“1”的存储。当材料处于非晶体时，升高温度至结晶温度以上并保持较长时间材料会转变为晶体，电阻率较低；当材料处于晶体时，升高温度至熔化，然后快速冷却，材料就会转变为非晶体，电阻率很高[10,11]。通过判断晶体和非晶体下的电阻率实现信息的存储 。图 1.3 是相变存储器的结构示意图。
图 1.2 铁电存储器的存储单元结构以及原理示意图储器由于铁磁体的磁性不会断电消失，所以磁存储器兼密度、低功耗等各种优良特性，但是磁存储器的存储单是在高密度下，相邻单元间的磁场的交叠会愈加严重。存储器(PRAM)第一个 256 位半导体相变存储器是在 1970 年 Dr. Stanfonics 发布的一篇文章所描述的。相变存储器是通过电流材料在晶体和非晶体之间切换来实现“0”和“1”的存时，升高温度至结晶温度以上并保持较长时间材料会转；当材料处于晶体时，升高温度至熔化，然后快速冷却体，电阻率很高[10,11]。通过判断晶体和非晶体下的电阻图 1.3 是相变存储器的结构示意图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent development of studies on the mechanism of resistive memories in several metal oxides[J]. TIAN XueZeng,WANG LiFen,LI XiaoMin,WEI JiaKe,YANG ShiZe,XU Zhi,WANG WenLong,BAI XueDong. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2013(12)
[2]磁阻随机存取存储器（MRAM）的原理与研究进展[J]. 吴晓薇,郭子政. 信息记录材料. 2009(02)
博士论文
[1]二元过渡金属氧化物的阻变存储器研究[D]. 谢宏伟.兰州大学 2013
[2]基于二元金属氧化物的阻变存储器研究[D]. 王艳.兰州大学 2012
硕士论文
[1]基于铜的二氧化钛固态电解质阻变特性与机理的研究[D]. 邵兴隆.天津理工大学 2014
本文编号：3260363
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铁电存储器的原理示意图
图 1.2 铁电存储器的存储单元结构以及原理示意图铁电存储器由于铁磁体的磁性不会断电消失，所以磁存储器兼具非易失、高速度、高密度、低功耗等各种优良特性，但是磁存储器的存储单元之间存在干扰，尤其是在高密度下，相邻单元间的磁场的交叠会愈加严重。1.2.3 相变存储器(PRAM)世界上第一个 256 位半导体相变存储器是在 1970 年 Dr. Stanford Ovshinsky在 Electronics 发布的一篇文章所描述的。相变存储器是通过电流和磁场的开关，使特殊材料在晶体和非晶体之间切换来实现“0”和“1”的存储。当材料处于非晶体时，升高温度至结晶温度以上并保持较长时间材料会转变为晶体，电阻率较低；当材料处于晶体时，升高温度至熔化，然后快速冷却，材料就会转变为非晶体，电阻率很高[10,11]。通过判断晶体和非晶体下的电阻率实现信息的存储 。图 1.3 是相变存储器的结构示意图。
图 1.2 铁电存储器的存储单元结构以及原理示意图储器由于铁磁体的磁性不会断电消失，所以磁存储器兼密度、低功耗等各种优良特性，但是磁存储器的存储单是在高密度下，相邻单元间的磁场的交叠会愈加严重。存储器(PRAM)第一个 256 位半导体相变存储器是在 1970 年 Dr. Stanfonics 发布的一篇文章所描述的。相变存储器是通过电流材料在晶体和非晶体之间切换来实现“0”和“1”的存时，升高温度至结晶温度以上并保持较长时间材料会转；当材料处于晶体时，升高温度至熔化，然后快速冷却体，电阻率很高[10,11]。通过判断晶体和非晶体下的电阻图 1.3 是相变存储器的结构示意图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent development of studies on the mechanism of resistive memories in several metal oxides[J]. TIAN XueZeng,WANG LiFen,LI XiaoMin,WEI JiaKe,YANG ShiZe,XU Zhi,WANG WenLong,BAI XueDong. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2013(12)
[2]磁阻随机存取存储器（MRAM）的原理与研究进展[J]. 吴晓薇,郭子政. 信息记录材料. 2009(02)
博士论文
[1]二元过渡金属氧化物的阻变存储器研究[D]. 谢宏伟.兰州大学 2013
[2]基于二元金属氧化物的阻变存储器研究[D]. 王艳.兰州大学 2012
硕士论文
[1]基于铜的二氧化钛固态电解质阻变特性与机理的研究[D]. 邵兴隆.天津理工大学 2014
本文编号：3260363
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