Ti(In,Nb)O2薄膜的制備及其阻變特性研究.pdf

1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文Ti(InNb)O2薄膜的制備及其阻變特性研究專業(yè)：材料工程碩士生：余林峰指導(dǎo)教師：陳晉副教授柯善明副教授摘要TiO2是極具前途的阻變材料，但以氧空穴導(dǎo)電細(xì)絲傳導(dǎo)機(jī)制為機(jī)理的TiO2基RRAM需要高電場的激活，給器件帶來物理傷害，降低器件穩(wěn)定性和良率并提高工藝難度。因此，有必要研究如何降低激活電壓，改善TiO2阻變存儲器的性能。本文對TiO2分別進(jìn)行In、Nb摻雜以及（NbIn）共摻雜，通過solgel旋涂法

2、制備薄膜，構(gòu)建了PtTIOPt、PtTNOPt和PtTINOPt結(jié)構(gòu)。分別對其電學(xué)特性進(jìn)行研究，并研究各薄膜器件內(nèi)部的電子運(yùn)輸傳導(dǎo)機(jī)制。圍繞對TiO2薄膜分別進(jìn)行In、Nb摻雜以及（NbIn）共摻雜以改善其阻變性能，探索各器件的阻變特性并得到以下結(jié)論：1、PtTIOPt薄膜器件具有大量電子陷阱，在氧化鈦基阻變存儲器上展現(xiàn)出巨大的潛力，但過量的電子陷阱令器件阻值偏大，難以實現(xiàn)電阻轉(zhuǎn)變。2、PtTNOPt薄膜器件初始態(tài)的電子傳輸為歐姆傳導(dǎo)等

3、多種復(fù)雜傳導(dǎo)機(jī)制，高電壓激活后產(chǎn)生的不穩(wěn)定阻變轉(zhuǎn)換可能由于氧空穴和自由電子形成“電子空位對”使得氧空穴數(shù)量減少而消失，最后器件的電子傳輸方式傾向于SCLC。3、PtTINOPt薄膜阻變體系在無需高電場激活下具有穩(wěn)定的雙極性電阻轉(zhuǎn)變，其RHRSRLRS高達(dá)103（比TiO2高1個數(shù)量級），超過100次循環(huán)和1000s保持時間后仍保持良好的阻態(tài)轉(zhuǎn)變，阻變機(jī)制是基于電子陷阱控制的SCLC，通過陷阱對電子的捕獲和釋放實現(xiàn)電阻的轉(zhuǎn)變。通過（NbI