【摘要】：目前,傳統(tǒng)的CMOS工藝器件在物理尺度逐漸接近其極限,其中CPU與存儲器的速度之差形成的存儲墻日漸嚴(yán)重,限制了計算機技術(shù)的發(fā)展。憶阻器是與電阻、電容與電感并稱為基本的電學(xué)器件,其同時具有存儲信息以及邏輯運算的功能,是一種新型的非易失型存儲技術(shù),在解決計算機存儲墻問題上具有很大的潛力。一維結(jié)構(gòu)納米材料因其獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),成為構(gòu)筑納米元器件的理想材料。在紛繁復(fù)雜的納米材料中,W03因其在電致色變、氣敏傳感器、阻變存儲器以及超導(dǎo)方面有著優(yōu)異的性質(zhì),引起了廣泛的關(guān)注與研究。本文主要研究了基于WO3納米線構(gòu)筑對稱電極(Au/WO3/Au)和非對稱電極(Cu/W03/Au)兩端器件,研究其憶阻性能。主要工作如下:1.采用水熱法成功合成單分散性好的六方WO3納米線,并利用深紫外光刻微加工技術(shù)和金屬剝離技術(shù)構(gòu)筑基于單根納米線的兩端納米器件;2.通過不同金屬電極構(gòu)筑了對稱和非對稱憶阻器原型,實現(xiàn)界面接觸性能及其阻變行為調(diào)控;3.基于Cu/W03/Au納米器件,通過施加偏壓調(diào)控Cu2+遷移與Cu2+導(dǎo)電絲的通斷,實現(xiàn)器件高低阻態(tài)的調(diào)控。希望在后續(xù)的研究中,基于非對稱Cu/WO3/Au納米線器件實現(xiàn)對Cu2+導(dǎo)電絲精確的控制,進(jìn)而使其憶阻性能應(yīng)用到實際中去。
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN386
【圖文】：

碩士學(xué)位論文邐逡逑浮柵結(jié)構(gòu)可以通過控制源極和漏極的大電流來讀寫和擦除操作，但這也是影逡逑ｌａｓｈ工作壽命的最重要因素［５］。因為每一次讀寫與擦除操作都是通過大電流逡逑行操作，不可避免的會對器件的物理結(jié)構(gòu)具有一定的損害，直至最后Ｆｌａｓｈ逡逑完全失效。從這個過程中，可以發(fā)現(xiàn)這個結(jié)構(gòu)是有壽命的，一般可以讀寫逡逑除１０５￣１０６次，這就大大限制了邋Ｆｌａｓｈ在航天等特殊領(lǐng)域的應(yīng)用。除此之外，逡逑大電流的產(chǎn)生是通過類似水泵的電荷泵來實現(xiàn)，因此要積累一個大的電流就逡逑較長的充電時間，這就限制了邋Ｈａｓｈ的讀寫速度。通常１降可以寫入１邋ｂｉｔ逡逑，１邋ｍｓ才可以擦除１邋ｂｉｔ數(shù)據(jù)［６］。逡逑浮置柵極（ＦＧ邋）邐控制柵極（ＣＧ邋）逡逑

計算機的結(jié)構(gòu)主要有ＣＰＵ、控制器、存儲器、輸入＼輸出設(shè)備。馮？諾伊曼體系逡逑結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代計算機發(fā)展的基石，計算機存儲墻問題的出現(xiàn)也是由于這種結(jié)構(gòu)。［１２］。逡逑如圖１－２邋（ａ）所示，馮？諾依曼體系結(jié)構(gòu)上的難題是因為處理器與存儲器的逡逑是通過指令＼數(shù)據(jù)總線進(jìn)行通信的，隨著現(xiàn)在處理器的存儲能力越來越大，存儲逡逑技術(shù)的發(fā)展相對滯后，當(dāng)數(shù)據(jù)總線的從存儲器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量跟不上處理器的運算逡逑速度，就會大大的限制了處理性能，進(jìn)而降低了現(xiàn)有計算機的整體性能［１３］。從逡逑圖１－２邋（ｂ）中可以看出，處理器與存儲器在計算機剛開始興起的時候是處于平衡逡逑狀態(tài)，隨著現(xiàn)在技術(shù)的發(fā)展，處理器的性能己經(jīng)大大超越了存儲器［１４］［１５］。逡逑（ａ）邐邐邋（ｂ）邐邐—逡逑ｍｍ邋Ｉ邐ｉ0４ｒ—邐邐逡逑？邋１０３邋邐邐邐逡逑馮？諾依曼sE桯kw存儲墻逡逑邐邐�。�。２邋丨逡逑￣逡逑石算器邐１0。邋邋邋邋邋邋邋邋逡逑１９８０邋１９８５邋１９９０邋１９９５邋２０００邋２００５邋２０１０逡逑Ｙｅａｒ逡逑圖１－２馮？諾伊曼瓶頸示意圖和計算機存儲墻問題［１４］逡逑為了能夠讓計算機的性能能夠在這個存儲墻這個問題上面能夠有所突破，很逡逑多學(xué)者與專家都在提出了很多的解決方案ｎ６］。從上面的論述可以分析出現(xiàn)有的逡逑計算機瓶頸主要集中在計算機的存儲墻問題，但是憶阻器的出現(xiàn)人們看到了新的逡逑可能性。逡逑１９７１年

ｄ（ｐ邋＝邋Ｍ（ｑ（ｔ））ｄｑ邐（１．３）逡逑式中Ｍ代表憶阻值。從圖１邋－３可得知：逡逑ｄ（ｐ邋＝邋Ｖ（ｔ）ｄｔ邐（１．４）逡逑ｄｑ邋＝邋Ｉ（ｔ）ｄｔ邐（１．５）逡逑然后把（１．４）與（１．５）代入（１．３）運算可得：逡逑５逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 劉東青;程海峰;朱玄;王楠楠;張朝陽;;憶阻器及其阻變機理研究進(jìn)展[J];物理學(xué)報;2014年18期

2 袁華軍;陳亞琦;余芳;彭躍華;何熊武;趙丁;唐東升;;Hydrothermal synthesis and chromic properties of hexagonal WO_3 nanowires[J];Chinese Physics B;2011年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 吳丹;高效能計算型存儲器體系結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2012年

2 陳琳;原子層淀積金屬氧化物阻變存儲器件研究[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

3 吳俊杰;層次存儲的訪問分析與優(yōu)化方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李智煒;憶阻器及其建模研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

本文編號：2774903