基于ZnO薄膜阻變存儲器的構(gòu)建及性能的研究.pdf

1、在當(dāng)前數(shù)字化，科技化的信息時代，半導(dǎo)體存儲器已經(jīng)成為日常生活、辦公中不可或缺的一部分。然而作為主流非揮發(fā)存儲的閃存(Flash），在半導(dǎo)體工藝特征尺寸不斷縮小的趨勢中暴露出越來越多的缺點。其自身結(jié)構(gòu)以及儲存機理的缺陷限制了閃存向高密度、高速度、低功耗方向的進一步發(fā)展。
　　作為新一代非揮發(fā)存儲器之一的阻變存儲器(RRAM)，由于其操作速度快，工作電壓低，結(jié)構(gòu)簡單和集成密度高等優(yōu)勢，成為下一代主流非揮發(fā)存儲器的有力競爭者之一，而且其

2、工藝與CMOS工藝兼容，功耗低，顯示出了巨大的應(yīng)用潛力，使其吸引了大量的關(guān)注和研究。
　　本文選取ZnO材料作為阻變層，制備了Cu/ZnO/Al結(jié)構(gòu)的阻變單元。使用射頻磁控濺射法制備所需阻變功能層，并使用X射線衍射(XRD)，原子力顯微鏡(AFM)等對成膜狀況、表面形貌等進行了分析，之后再使用半導(dǎo)體參數(shù)儀(SPA)對其阻變特性進行測試。
　　主要研究內(nèi)容包括:
　　1、利用電子束蒸發(fā)系統(tǒng)沉積Cu、Al分別作為上下電極，

3、使用磁控濺射法生長ZnO薄膜，并就其生長工藝中的靶間距、氧分壓、壓強等對ZnO薄膜生長成膜的影響，以及對電學(xué)性能的改變進行討論。從中優(yōu)化出對于本結(jié)構(gòu)的的最佳生長參數(shù):靶間距6.5cm、氧分壓40％、工作壓強1Pa。
　　2、改變功能層ZnO厚度和ZnO單元尺寸大小，研究其電學(xué)性能變化。從功能層尺寸性能優(yōu)化角度出發(fā)，為提高ZnO材料的阻變特性而做了相關(guān)工作，試圖找到阻變單元三維變化對電學(xué)性能的影響的趨勢，從中找到實用的規(guī)律。