ANSYS模擬電流密度分布及Nd-,1-x-Sr-,x-MnO-,3-EPIR效應(yīng)的研究.pdf

1、由于現(xiàn)有的半導(dǎo)體隨機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)的缺陷和隨機(jī)存儲(chǔ)器巨大的市場(chǎng)價(jià)值，人們迫切需要開(kāi)發(fā)新一代存儲(chǔ)器。在這些新型存儲(chǔ)器中，利用電致電阻效應(yīng)開(kāi)發(fā)的電阻式隨機(jī)非易失性存儲(chǔ)器（RRAM）因存儲(chǔ)密度高、能耗小、非易失，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方法與半導(dǎo)體CMOS技術(shù)兼容而具有極大的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。摻雜稀土錳氧化物本質(zhì)為一強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子體系，具有多種奇異電子態(tài)和豐富多彩的磁、電性質(zhì)，成為凝聚態(tài)領(lǐng)域中繼超導(dǎo)銅氧化物之后又一被著重研究的電子體系。除被廣泛研究的龐磁電阻效應(yīng)（

2、CMR）外，2000年美國(guó)休斯頓大學(xué)的S.Q.Liu等人在Pr0.7Ca0.3MnO3薄膜中發(fā)現(xiàn)納秒量級(jí)的電脈沖誘導(dǎo)可逆電阻轉(zhuǎn)變效應(yīng)（EPIR效應(yīng)），表明鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錳氧化物是一種潛在的RRAM材料。RRAM走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵之一就是要了解EPIR效應(yīng)的物理起源：是來(lái)自材料的本征屬性還是由于雜質(zhì)或缺陷引起。探求EPIR效應(yīng)的起源，不僅可以推進(jìn)EPIR效應(yīng)在實(shí)際中的應(yīng)用，也對(duì)理解摻雜稀土錳氧化物的其他電阻效應(yīng)起到促進(jìn)作用。本文研究的重點(diǎn)在于鈣鈦

3、礦結(jié)構(gòu)錳氧化物的電致電阻、EPIR效應(yīng)及非易失性電阻行為與界面的關(guān)系。主要內(nèi)容包括：
　　 1、利用ANSYS軟件對(duì)不同電極測(cè)試下樣品中的電流密度分布進(jìn)行模擬。通過(guò)對(duì)不同電極測(cè)試方法下樣品的電流密度分布進(jìn)行數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)樣品的測(cè)試方式和表面電阻都對(duì)樣品中的電流密度分布產(chǎn)生了很大的影響，從而影響樣品的測(cè)試電阻值。本部分研究?jī)?nèi)容有助于對(duì)第二部分研究中電輸運(yùn)性質(zhì)的理解。
　　 2、根據(jù)Nd1-xSrxMnO3的電子相圖，我們研

4、究了Nd0.7Sr0.3MnO3和Nd0.5Sr0.5MnO3多晶陶瓷的電致電阻和EPIR效應(yīng)及非易失性電阻行為。發(fā)現(xiàn)在不具備雙相分離的Nd1-xSrxMnO3中也存在EPIR效應(yīng)和非易失性電阻行為。通過(guò)對(duì)不同方法制備的塊材陶瓷樣品在不同電極測(cè)試方法下的EPIR效應(yīng)以及I-V曲線的測(cè)量，結(jié)果表明Nd0.7Sr0.3MnO3和Nd0.5Sr0.5MnO3陶瓷樣品的EPIR效應(yīng)和電阻非易失性行為與測(cè)量時(shí)所采用的電極方式有關(guān)，EPIR效應(yīng)源于