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随着当今世界信息技术的不断发展,人们对于电子信息产品要求不断提高。为了能够制备出性质更加优异的存储器,许多科研人员都在寻找新的技术和材料来替代传统的存储器。在很多材料体系中发现有电致阻变现象,这可以用于非挥发阻变存储器从而吸引了很大关注。在这一领域发现了很多有趣的现象,例如限制电流控制单极性和双极性阻变现象共存,界面结控制的正常和反常双极性阻变,电形成过程致使阻变方向翻转,单极性阻变现象中的强电阻非线性和三次谐波产生,同时存在非挥发阻变和电容翻转,双极性阻变伴随负微分电阻,铁电薄膜和单晶中的可翻转二极管效应。由于小的晶格失配,SrTiO3(STO)单晶通常用于沉积功能氧化物。ZnO具有其独特的优势,例如:成本低,带隙宽,低合成温度,可控的电学性能,化学性质稳定,电化学性质活泼,生物相容性和对环境友好。ZnO可以生长出各种各样的形态,如纳米棒,纳米带,桥/钉样,管状,纳米片,纳米探针,纳米螺旋状等,这也是ZnO作为制造一维电阻式随机存取存储器(RRAM)的一种优势。由于其独特的优点和各种形态,ZnO也被广泛应用到实际生活中,例如压电换能器,生物传感器,化学和气体传感器,光波导,光电探测器,光伏,表面声波器件,透明导电氧化物,自旋功能器件和UV发射器。这些广泛的应用使设计多功能的非易失性存储成为可能。如果能在STO上制备出高质量的ZnO薄膜,就有可能将ZnO和STO的性质结合起来,从而制备多功能器件。基于上述背景,我们的研究成果得到了一些有意义的结果,主要结果如下:本课题在实验室课题组的基础上继续深入研究ZnO/NSTO异质结体系阻变效应的响应现象和机制。通过使用射频磁控溅射,原子力显微镜,X射线衍射等技术对样品进行进行了制备和初步表征。使用Keithley2400数字源表,精密阻抗分析仪,任意波形发生器等仪器对样品进行了电学测试。发现脉冲时间对样品的阻态影响较大,通过测量R-T曲线我们发现,在+5V电压、脉冲时间为10ns的时候样品由高阻态转变为低阻态,而在-5V电压、脉冲时间为100μs时样品由低阻态转变为高阻态。脉冲电压一定时,阻态转变所需脉冲时间越长;脉冲时间一定,阻态转变所需脉冲电压越高。通过扫描变温电流-电压曲线和电压-电容曲线,我们发现随着温度的降低,器件的高阻态和低阻态都在升高,表现出了典型的半导体特性。器件的电容随着温度的降低逐渐减小。随着不同激励条件的施加,Au/ZnO/NSTO/In器件电阻呈现连续变化的趋势,这种器件可以作为多级存储器件。为了检验器件的性质,我们测量了器件的多组态的保持曲线、多组态的疲劳曲线和循环曲线。器件在分别施加+7V和-7V脉冲后,开关比可以达到103。