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Flash闪存因其电荷存储机制的局限性,即将到达其理论尺寸的极限22nm。因此,急需寻找一种新型的不受尺寸限制的、集众多优点的替代型存储器。近几年来,许多新兴的存储器件应运而生,其中包括相变存储器、磁存储器、铁电存储器和阻变存储器。前三种新兴存储介质,分别因为mA级的高读写电流、与CMOS工艺兼容性差、居里温度等原因,限制了应用。然而,阻变存储器(RRAM)却脱颖而出,它具有结构简单,制造成本低,低功耗,高速读写,单个器件可缩小至数十纳米等特点。基于此背景下,本论文采用溶胶凝胶-退火烧结法制备了SnO2阻变层,磁控溅射沉积了柱状的Al电极,最终制得Al/SnO2/FTO结构的忆阻器,并做了相关测试和性能表征。另外,还在忆阻层中引入了Mn和Sb这两种掺杂元素,并对掺杂前后的性能做了系统性的对比和分析。主要内容如下:(1)采用SnCl4·5H20、C2H5OH、柠檬酸等配置前驱体溶胶,并采用旋涂法在FTO导电玻璃衬底上涂覆溶胶,烘干、不同温度退火焙烧,制得均一、稳定、规整的SnO2薄膜。采用磁控溅射的方法在SnO2薄膜上沉积了柱状Al上电极,最终得到Al/SnO2/FTO结构的忆阻器。在SnO2溶胶中也分别引入了Mn和Sb这两种掺杂元素,并采用相同的制备方法得到对应掺杂的忆阻薄膜。采用XRD、SEM、AFM等测试手段对非掺杂和掺杂的SnO2薄膜分别进行了性能表征。发现,非掺杂和掺杂之后的薄膜均为多晶纳米薄膜,晶型结构均为四方晶系金红石结构。薄膜较为致密,晶粒尺寸比较均匀。薄膜厚度存在着不同程度的高低起伏,起伏度在20~45nm左右。引入的掺杂元素并未改变原有薄膜的晶形结构,也并未引入杂相。Mn和Sb的引入都对晶粒的细化,膜的致密性起到了促进作用。所不同的是,Mn对薄膜的结晶性有抑制作用,Sb反之。最后,通过对以上三种SnO2薄膜做PL光致发光测试,验证了薄膜体系内部氧空位缺陷的存在。(2)分别对不含掺杂Al/SnO2/FTO结构的忆阻器、含掺杂Al/(Mn:SnO2)/FTO和Al/(Sb:SnO2)/FTO结构的忆阻器做了I-V特性和阻态保持的测试。结论如下:对未掺杂的器件来说,阻态开关比甚小,仅有100倍,忆阻器多次开启和关闭的重复性较差,复位电压相对较大。对于引入掺杂之后的器件来说,Mn和Sb的掺杂都极大的提升了开关比,分别为1000倍和5104倍,多次开关的重复性也有所提升,掺杂之后的复位电压明显减小。经分析,这可能是因为引入掺杂元素之后,激活了Al/SnO2界面处的电化学氧化还原。器件上界面的氧化还原和忆阻层体系内的细丝效应,两者的共同作用的结果是复位电压的下降。然而掺Sb的器件比掺Mn的在开关比上高出了2个数量级,这可能是与Mn的多价态以及掺杂之后晶格的错配度有关。(3)依次对实验的结果做了详细的叙述,并对相关现象做了合理的解释,提出了很多的不足,同时也对后期的工作做出了相关展望。