首页> 正文

基于VO_X薄膜的电致阻变特性的研究

2020-12-14阅读(950)

基于VO_X薄膜的电致阻变特性的研究

论文摘要

为了满足飞速发展的信息科技对存储器低功耗,高密度等要求,具有非易失性的电阻式随机存储器（Resistive RAM,简称RRAM）以其结构简单、操作电压低、读写速度快、尺寸可缩小成为目前人们研究的热点。RRAM的材料体系众多,但材料体系的优选及阻变机理尚不明确,有许多基础工作亟待研究。本论文基于氧化钒体系在热开关和光开关方面具有超快特性,将氧化钒薄膜作为一种新的阻变材料体系,研究薄膜沉积及其电致阻变特性。本论文基于金属钒靶采用反应溅射法沉积氧化钒薄膜,并对薄膜工艺优化、微结构及电致阻变特性进行相关的研究。本文利用X-射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）等先进测试手段对薄膜的取向和表面形貌进行了表征;通过半导体参数分析仪对薄膜的电开关特性进行测试,并利用导电原子力显微镜（CAFM）对氧化钒薄膜的导电机制进行了探索。具体研究内容如下:（1）薄膜沉积工艺的优化:详细讨论了氧分压、溅射功率、工作压强、衬底温度、退火温度及厚度对薄膜沉积速率、成份、晶态、形貌结构及初始电阻的影响,优化得到氧化钒薄膜的沉积工艺:氧分压20%、溅射功率200W、工作压强1Pa、退火温度450℃。并采用原位加热测试薄膜表面形貌的变化,结果表明随着温度的升高,薄膜表面颗粒变大,粗糙度也变大。（2）讨论了衬底温度、溅射功率及退火时间对Cu/VOX/Cu结构电开关特性的影响。分析了不同条件下薄膜的Forming、set及reset电压的变化趋势。（3）通过退火处理, Cu/VOX/Cu三明治结构存储单元的Forming电压降为1.63V,实现了降低其阈值电压的目的;通过不同的扫描方式,研究了Cu/VOX/Cu存储单元的极性,表现为单极-双极共存阻变特性。（4）采用CAFM原位测量了形貌及对应电学特性,测试结果认为,Cu/VOX/Cu器件单元的阻变机制为细丝的形成和熔断,即导电细丝机制。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 存储技术的发展
  • 1.2.1 微电子的存储和发展
  • 1.2.2 新型存储技术的发展
  • 1.3 阻变存储器件的结构
  • 1.4 阻变存储的材料体系及电极材料
  • 1.4.1 电极材料的选择
  • 1.4.2 阻变存储的材料体系
  • X 的结构与特性及制备方法'>1.5 VOX的结构与特性及制备方法
  • X 的结构与特性'>1.5.1 VOX的结构与特性
  • X 的制备方法'>1.5.2 VOX的制备方法
  • X 材料体系的研究现状及应用'>1.6 VOX材料体系的研究现状及应用
  • X 材料体系的 RRAM 的研究现状及存在问题'>1.7 基于VOX 材料体系的 RRAM 的研究现状及存在问题
  • 1.8 本论文的主要研究内容
  • X 薄膜制备的实验方法及过程'>第二章 VOX薄膜制备的实验方法及过程
  • 2.1 实验内容
  • X 薄膜的制备设备'>2.2 VOX薄膜的制备设备
  • 2.3 实验流程
  • 2.3.1 衬底的清洗
  • 2.3.2 粘附层的制备
  • 2.3.3 上下电极的制备
  • 2.3.4 氧化钒薄膜的制备
  • 2.4 样品测试与表征方法
  • X 薄膜的沉积影响因素'>第三章 VOX薄膜的沉积影响因素
  • X 薄膜性能的影响'>3.1 氧分压对VOX薄膜性能的影响
  • X 薄膜的沉积速率的影响'>3.1.1 氧分压对VOX薄膜的沉积速率的影响
  • X 薄膜XRD 的影响'>3.1.2 氧分压对VOX 薄膜XRD 的影响
  • X 薄膜初始电阻大小的影响'>3.1.3 氧分压对VOX薄膜初始电阻大小的影响
  • X 薄膜沉积速率及初始电阻的影响'>3.2 溅射功率对VOX薄膜沉积速率及初始电阻的影响
  • X 薄膜沉积速率的影响'>3.2.1 溅射功率对VOX薄膜沉积速率的影响
  • X 薄膜初始电阻大小的影响'>3.2.2 溅射功率对VOX薄膜初始电阻大小的影响
  • X 薄膜沉积速率及初始电阻的影响'>3.3 工作压强对VOX薄膜沉积速率及初始电阻的影响
  • X 薄膜沉积速率及结晶取向的影响'>3.4 衬底温度对VOX薄膜沉积速率及结晶取向的影响
  • X 薄膜沉积速率的影响'>3.4.1 衬底温度对VOX薄膜沉积速率的影响
  • X 薄膜XRD 的影响'>3.4.2 衬底温度对VOX 薄膜XRD 的影响
  • X 薄膜结晶取向及形貌的影响'>3.5 退火温度对VOX薄膜结晶取向及形貌的影响
  • X 薄膜XRD 的影响'>3.5.1 退火温度对VOX 薄膜XRD 的影响
  • X 薄膜表面形貌的影响'>3.5.2 退火温度对VOX薄膜表面形貌的影响
  • X 薄膜形貌的变化'>3.6 不同温度下AFM 原位测量VOX薄膜形貌的变化
  • X 薄膜形貌的影响'>3.7 厚度对VOX薄膜形貌的影响
  • 3.8 本章小结
  • X 的RRAM 器件单元的构建及表征'>第四章 基于VOX 的RRAM 器件单元的构建及表征
  • 4.1 三明治结构单元的设计
  • 4.2 可逆转变的阈值电压的优化
  • X 的可逆电阻开关特性的影响'>4.3 沉积条件对VOX的可逆电阻开关特性的影响
  • X 可逆电阻开关特性的影响'>4.3.1 衬底温度对VOX可逆电阻开关特性的影响
  • X 可逆电阻开关特性的影响'>4.3.2 溅射功率对VOX可逆电阻开关特性的影响
  • X 可逆电阻开关特性的影响'>4.3.3 退火时间对VOX可逆电阻开关特性的影响
  • X 可逆电阻开关特性极性的分析'>4.4 VOX可逆电阻开关特性极性的分析
  • 4.5 本章小结
  • X/Cu 阻变机制的探索'>第五章 Cu/VOX/Cu 阻变机制的探索
  • 5.1 目前存在的阻变机制
  • 5.2 各种阻变机制的电流-电压关系
  • 5.3 氧化钒体系的阻变机制
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 全文总结
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 发表论文和科研情况说明
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].圆形薄膜预应力测量[J]. 工程塑料应用 2020(03)
    • [2].低光泽度热隐身光子晶体薄膜[J]. 真空科学与技术学报 2019(11)
    • [3].铁酸铋薄膜的电学特性及掺杂影响分析[J]. 化工新型材料 2017(03)
    • [4].有限尺寸硬薄膜/软基底的屈曲分析[J]. 力学季刊 2017(02)
    • [5].国际薄膜大会Thin Films 2016 新加坡2016.07.12-15[J]. 真空 2015(06)
    • [6].国际薄膜大会Thin Films 2016 新加坡2016.07.12-15[J]. 真空 2016(01)
    • [7].国际薄膜大会Thin Films 2016 新加坡2016.07.12-15[J]. 真空 2016(02)
    • [8].国际薄膜大会Thin Films 2016[J]. 真空 2016(03)
    • [9].可怜的小鸭子[J]. 意林(少年版) 2013(11)
    • [10].大棚薄膜破损咋修补[J]. 农业知识 2009(29)
    • [11].基于电化学聚合方法制备荧光薄膜及其在爆炸物检测中的研究[J]. 化学与粘合 2020(01)
    • [12].欧洲开发抗菌薄膜[J]. 绿色包装 2020(07)
    • [13].谈一谈薄膜数字印刷的优势和成本考量[J]. 印刷技术 2019(03)
    • [14].薄膜传输系统导向辊牵引特性研究[J]. 西安理工大学学报 2016(04)
    • [15].铁酸铋薄膜退火工艺研究进展[J]. 表面技术 2017(02)
    • [16].电沉积制备镍-铁薄膜及其性能的研究[J]. 电镀与环保 2017(04)
    • [17].原子层沉积二硫化钼薄膜的机理及生长薄膜的质量[J]. 东南大学学报(自然科学版) 2017(05)
    • [18].2014年全球特种薄膜销售额将达到297.7亿美元[J]. 印刷技术 2010(02)
    • [19].中国进口薄膜级HDPE供应将趋紧[J]. 塑料工业 2010(07)
    • [20].一种Sb_2S_3热电薄膜的制备方法[J]. 电镀与精饰 2009(07)
    • [21].管状弹簧介电薄膜作动器粘弹性变形研究[J]. 甘肃科学学报 2019(06)
    • [22].薄膜基荧光传感检测的研究进展[J]. 中国科学:化学 2020(01)
    • [23].烧结氛围对铜锌锡硫硒薄膜性质的影响[J]. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版) 2020(03)
    • [24].少层二硫化钼薄膜的制备及其光谱特性[J]. 半导体技术 2020(09)
    • [25].薄膜生产中防止薄膜粘连应用研究[J]. 中国设备工程 2020(18)
    • [26].“长寿薄膜”问世 寿命高达25年[J]. 橡塑技术与装备 2017(04)
    • [27].基于动力学标度法的a-C:H薄膜表面微观形貌的演变机理研究[J]. 原子能科学技术 2017(04)
    • [28].欧盟创新型中小企业研制成功过滤薄膜自清洁技术[J]. 化工管理 2014(34)
    • [29].欧盟创新型中小企业研制成功过滤薄膜自清洁技术[J]. 分析测试学报 2014(12)
    • [30].欧盟创新型中小企业研制成功过滤薄膜自清洁技术[J]. 企业技术开发 2014(34)

    标签：;  ;  ;  ;  

    基于VO_X薄膜的电致阻变特性的研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5