BiO-,x-和ZrO-,2-氧化物信息功能薄膜制備及性質(zhì)研究.pdf

1、本論文主要工作是使用磁控濺射方法制備了一系列金屬氧化物功能信息薄膜，并在此基礎(chǔ)上，研究了Ag-Bi2O3納米顆粒復(fù)合薄膜的光學(xué)性質(zhì)；分析了Al/ZrO2/Al信息功能薄膜的I-V特征參數(shù)，并解釋了其工作機(jī)制。 Ag-Bi2O3納米顆粒復(fù)合薄膜的光學(xué)性質(zhì)十分依賴Ag的組分和退火的溫度。我們采用磁控共濺射的方法制備了不同Ag組分的Ag-Bi2O3納米顆粒復(fù)合薄膜，并得到了不同溫度下退火的樣品。應(yīng)用橢圓偏振光譜術(shù)等手段研究了它們在不同

2、退火溫度及組分下的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)。對于Ag-Bi2O3納米顆粒復(fù)合薄膜的光學(xué)性質(zhì)的研究具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值，具體的物理應(yīng)用提供了可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及變化規(guī)律；系統(tǒng)分析了該納米顆粒復(fù)合薄膜的光學(xué)常數(shù)隨著金屬納米顆粒組分和熱處理溫度的變化。該分析包括兩部分：第一，對每次相同退火溫度下不同Ag組分的樣品進(jìn)行了光學(xué)常數(shù)的測量與比較；第二，對不同退火溫度處理下的相同Ag組分的樣品進(jìn)行了光學(xué)常數(shù)的測量與比較。通過這兩部分的研究分析，我們發(fā)現(xiàn)Ag-Bi2O

3、3納米顆粒復(fù)合薄膜的光學(xué)性質(zhì)會(huì)隨著Ag的組分和退火溫度呈現(xiàn)明顯的改變，這種改變在經(jīng)過525℃以上的退火處理后尤其明顯；運(yùn)用純銀模型和純氧化鉍模型，對鍍制的復(fù)合薄膜的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了分析和解釋。 利用LeyboldSP600磁控濺射系統(tǒng)的RF、DC靶濺射制備了基于ZrO2的RRAM信息功能薄膜樣品。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這種RRAM信息功能薄膜的結(jié)構(gòu)簡單，易于工業(yè)制備，性能穩(wěn)定，并有較大的高阻/低阻比，能在實(shí)際應(yīng)用中提供較大的容錯(cuò)比，并且能

4、為未來的多級存儲(chǔ)技術(shù)提供了一種可靠的解決方案；通過XPS深度剖析發(fā)現(xiàn)，ZrO2材料是符合完全化學(xué)計(jì)量比的。這種基于完全化學(xué)計(jì)量比材料的新型信息功能薄膜能夠?yàn)楣I(yè)界如何有效的提高產(chǎn)率提供一種實(shí)際的解決方法。在低工作電壓范圍內(nèi)，由于在工作單元中形成了可導(dǎo)通的導(dǎo)電細(xì)絲(filamentary)，器件呈現(xiàn)出歐姆電阻特性；在高工作電壓范圍內(nèi)(Vreset＜V＜Vset)，器件的導(dǎo)電機(jī)制主要是受到Schottky效應(yīng)的影響。Al/ZrO2/Al信息