制備方法及摻雜對Ag-TiO2-Pt異質(zhì)結(jié)電致電阻轉(zhuǎn)變特性的影響.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技生活的飛速發(fā)展,現(xiàn)有的信息存儲器件已經(jīng)不能滿足人們的高需求,電阻式隨機存儲器(RRAM)作為一種新型的非易失性存儲器,以其所具有的高速度、高密度、低功耗、制備簡單等優(yōu)點而越來越受到關(guān)注,有望成為下一代主要的通用存儲器?，F(xiàn)今的RRAM仍處于研發(fā)階段,其熱點集中在性能及機理的研究上。本文以TiO2作為阻變層,對Ag/TiO2/Pt異質(zhì)結(jié)的阻變性能及機理進行了研究。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　1.以Pt為底電極,用磁控濺射法

2、制備頂電極Ag,研究用溶膠凝膠一旋涂法及磁控濺射法制備的同為銳鈦礦結(jié)構(gòu)的TiO2薄膜樣品的阻變性能。兩種樣品均呈現(xiàn)出穩(wěn)定的雙極阻變行為。樣品均具有良好的保持性和疲勞性。用薄膜內(nèi)場致氧離子遷移形成導(dǎo)電細絲及細絲斷裂可以解釋此阻變現(xiàn)象。相對于溶膠凝膠法而言,磁控濺射法制備的薄膜樣品的成品率要高一些,我們認為磁控濺射法制備的樣品表面粗糙度好于溶膠凝膠法,改善了電極/薄膜接觸面的狀態(tài),進而提高了樣品的成品率。2.研究了Mg,Al兩種金屬元素摻雜

3、的TiO2薄膜樣品的阻變性能。研究表明,未摻雜和少量Mg摻雜的TiO2薄膜樣品表面極為粗糙,消弱了金屬/薄膜界面處的肖特基勢壘的作用,阻變機制主要是導(dǎo)電細絲起作用;而Mg摻雜量較多時薄膜表面的缺陷減少,金屬電極/薄膜界面處形成的肖特基勢壘成為影響其阻變的主要因素。Mg摻雜改善了電極/薄膜接觸面的狀態(tài),提高了樣品的成品率,樣品的疲勞性有所改善。AI的摻雜使得薄膜樣品內(nèi)的氧空位增多,使得導(dǎo)電細絲更易形成,閾值電壓降低,轉(zhuǎn)變比率增大。