氧化鉿無源高密度阻變存儲器特性研究.pdf

1、隨著集成電路工藝技術(shù)節(jié)點的不斷微細(xì)化，基于電荷存儲機制的FlASH非揮發(fā)性存儲器在高密度、高速度等方面優(yōu)勢不再明顯。阻變存儲器（RRAM）則由于具有操作電壓低、讀寫速度快、重復(fù)操作耐受性強、存儲密度高、數(shù)據(jù)保持時間長等諸多優(yōu)點，被譽為下一代非揮發(fā)性存儲器最有力的競爭者。阻變存儲器雖然具有高密度存儲的潛能，但是當(dāng)前的研究也存在著諸多的問題，如無源阻變的串?dāng)_問題、不易3D集成、不易多值存儲等。此外，氧化鉿基阻變存儲器是半導(dǎo)體存儲器領(lǐng)域的研究

2、熱點，但關(guān)于高密度存儲方面的研究則相對較少?；谝陨峡紤]，本論文開展了基于氧化鉿的無源高密度阻變存儲和多值存儲特性的研究。具體內(nèi)容如下：
　　（1）制備了W/VOx/Pt選擇性器件與Ti/HfOx/Pt雙極型阻變器件，分別研究了單個器件相變開關(guān)特性及阻變特性，之后研究了上述兩種器件串聯(lián)起來形成1S1R器件的電學(xué)特性。結(jié)果表明占用更小單元面積的1S1R器件可以用于交叉陣列中一定程度上解決串?dāng)_問題，提高器件的讀寬裕度，進而擴大交叉陣列

3、的尺寸，此外還具有3D集成的可能；
　　（2）分析了基于通孔結(jié)構(gòu)Ti/HfOx/Pt雙極型阻變器件的互補結(jié)構(gòu)（CRS）阻變特性的原理，根據(jù)單個阻變器件的實驗結(jié)果模擬了互補結(jié)構(gòu)的Forming過程、互補I-V特性、分立器件的I-V特性、讀操作、脈沖測試等電學(xué)特性，模擬計算了基于上述互補結(jié)構(gòu)模型形成交叉陣列時單個器件的Set電壓與Reset電壓需要滿足的關(guān)系；
　?。?）構(gòu)建了Cu/HfOx/TiN雙極型阻變器件，通過調(diào)節(jié)Set