p-NiO/n-MgZnO異質結器件的電致阻變效應及相關機理研究

《p-NiO/n-MgZnO異質結器件的電致阻變效應及相關機理研究》是依託華南師範大學，由陳心滿擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：p-NiO/n-MgZnO異質結器件的電致阻變效應及相關機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陳心滿
• 依託單位：華南師範大學

項目摘要

具有電致阻變特性的多功能氧化物材料在未來阻變式存儲器上具有巨大套用潛力，是目前的熱點研究領域，而提高電致阻變特性的穩定性和抗疲勞性能是其實際套用需要解決的技術關鍵。本項目在我們研究MgZnO薄膜器件電致阻變特性的基礎上，創新性地提出採用p-NiO/n-MgZnO異質結構成器件。通過研究異質p-n結界面缺陷、載流子輸運性質等界面特性與器件電致阻變特性之間的內在作用規律，闡釋器件電致阻變特性的疲勞機理和微觀物理機制,並利用異質結界面的作用，進一步提高器件的穩定性和抗疲勞特性。本課題的研究，將有助於澄清器件電致阻變特性的微觀物理機制，加深界面效應及多功能耦合效應對器件性能影響規律的認識，為最佳化器件的結構和功能、獲得高性能MgZnO薄膜阻變式存儲器提供理論和實驗依據。

結題摘要

基於過渡金屬氧化物電致阻變特性的阻變式存儲器在未來具有很大的套用空間，是目前的熱點研究領域。本項目從存儲器候選材料的選擇及其製備工藝、器件結構、性能調控等方面開展研究。首先，採用非晶異質結構作為存儲介質，通過控制器件限制電流的變換次序，實現了器件阻變特性的原位且非破壞性最佳化途徑，提高了器件電致阻變特性的穩定性、抗疲勞性。然後，通過調控“Electroforming”過程的電壓極性方向和限制電流，研究了器件從偶極性阻變效應至互補型阻變效應的過渡階段，並獲得了穩定的互補型阻變效應和一次性寫入重複讀取（WORM）的存儲特性，可分別用於抑制集成器件的漏電路徑和永久性的數據存儲。本項目研究工作的完成，不僅完善了電致阻變特性的調控方式及其微觀物理機制等理論，也為阻變式存儲器的套用提供實驗依據。