基于Vox薄膜的電致阻變特性的研究.pdf

1、為了滿足飛速發(fā)展的信息科技對(duì)存儲(chǔ)器低功耗，高密度等要求，具有非易失性的電阻式隨機(jī)存儲(chǔ)器(Resistive RAM，簡(jiǎn)稱RRAM)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作電壓低、讀寫速度快、尺寸可縮小成為目前人們研究的熱點(diǎn)。RRAM的材料體系眾多，但材料體系的優(yōu)選及阻變機(jī)理尚不明確，有許多基礎(chǔ)工作亟待研究。本論文基于氧化釩體系在熱開(kāi)關(guān)和光開(kāi)關(guān)方面具有超快特性，將氧化釩薄膜作為一種新的阻變材料體系，研究薄膜沉積及其電致阻變特性。
　　 本論文基于金屬釩

2、靶采用反應(yīng)濺射法沉積氧化釩薄膜，并對(duì)薄膜工藝優(yōu)化、微結(jié)構(gòu)及電致阻變特性進(jìn)行相關(guān)的研究。本文利用X-射線衍射(XRD)、原子力顯微鏡(AFM)等先進(jìn)測(cè)試手段對(duì)薄膜的取向和表面形貌進(jìn)行了表征；通過(guò)半導(dǎo)體參數(shù)分析儀對(duì)薄膜的電開(kāi)關(guān)特性進(jìn)行測(cè)試，并利用導(dǎo)電原子力顯微鏡(CAFM)對(duì)氧化釩薄膜的導(dǎo)電機(jī)制進(jìn)行了探索。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)薄膜沉積工藝的優(yōu)化：詳細(xì)討論了氧分壓、濺射功率、工作壓強(qiáng)、襯底溫度、退火溫度及厚度對(duì)薄膜沉積速率

3、、成份、晶態(tài)、形貌結(jié)構(gòu)及初始電阻的影響，優(yōu)化得到氧化釩薄膜的沉積工藝：氧分壓20％、濺射功率200W、工作壓強(qiáng)1 Pa、退火溫度450℃。并采用原位加熱測(cè)試薄膜表面形貌的變化，結(jié)果表明隨著溫度的升高，薄膜表面顆粒變大，粗糙度也變大。
　　 (2)討論了襯底溫度、濺射功率及退火時(shí)間對(duì)Cu/VOx/Cu結(jié)構(gòu)電開(kāi)關(guān)特性的影響。分析了不同條件下薄膜的Forming、set及reset電壓的變化趨勢(shì)。
　　 (3)通過(guò)退火處理，C