氧化鉿無(wú)源高密度阻變存儲(chǔ)器特性研究.pdf

1、隨著集成電路工藝技術(shù)節(jié)點(diǎn)的不斷微細(xì)化，基于電荷存儲(chǔ)機(jī)制的FlASH非揮發(fā)性存儲(chǔ)器在高密度、高速度等方面優(yōu)勢(shì)不再明顯。阻變存儲(chǔ)器（RRAM）則由于具有操作電壓低、讀寫(xiě)速度快、重復(fù)操作耐受性強(qiáng)、存儲(chǔ)密度高、數(shù)據(jù)保持時(shí)間長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為下一代非揮發(fā)性存儲(chǔ)器最有力的競(jìng)爭(zhēng)者。阻變存儲(chǔ)器雖然具有高密度存儲(chǔ)的潛能，但是當(dāng)前的研究也存在著諸多的問(wèn)題，如無(wú)源阻變的串?dāng)_問(wèn)題、不易3D集成、不易多值存儲(chǔ)等。此外，氧化鉿基阻變存儲(chǔ)器是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器領(lǐng)域的研究

2、熱點(diǎn)，但關(guān)于高密度存儲(chǔ)方面的研究則相對(duì)較少?；谝陨峡紤]，本論文開(kāi)展了基于氧化鉿的無(wú)源高密度阻變存儲(chǔ)和多值存儲(chǔ)特性的研究。具體內(nèi)容如下：
　?。?）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(gè)器件相變開(kāi)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(lái)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(wèn)題，提高器件的讀寬裕度，進(jìn)而擴(kuò)大交叉陣列

3、的尺寸，此外還具有3D集成的可能；
　?。?）分析了基于通孔結(jié)構(gòu)Ti/HfOx/Pt雙極型阻變器件的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)（CRS）阻變特性的原理，根據(jù)單個(gè)阻變器件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果模擬了互補(bǔ)結(jié)構(gòu)的Forming過(guò)程、互補(bǔ)I-V特性、分立器件的I-V特性、讀操作、脈沖測(cè)試等電學(xué)特性，模擬計(jì)算了基于上述互補(bǔ)結(jié)構(gòu)模型形成交叉陣列時(shí)單個(gè)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(guò)調(diào)節(jié)Set