本文選題：非易失性存儲器　切入點：阻變器件　出處：《國防科學技術(shù)大學》2012年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：非易失存儲器最大的優(yōu)點在于不供電的情況下存儲數(shù)據(jù)仍能保持很長一段時間。目前，占據(jù)主要市場份額的非易失性存儲器是電容電荷型的閃存(Flash)。然而隨著微電子工藝節(jié)點的不斷推進，存儲單元的尺寸逐漸變小，傳統(tǒng)浮柵結(jié)構(gòu)的Flash器件已達到嚴重的工藝技術(shù)瓶頸。Flash器件在尺寸縮小化的過程中出現(xiàn)了操作電壓過大、操作速度緩慢、魯棒性不好、功耗過高等缺點。因此，研究性能更加優(yōu)越的新一代非易失性存儲器迫在眉睫。近幾年來，人們已經(jīng)提出了許多有望取代Flash型存儲器的新興非易失存儲器，如鐵電存儲器(FRAM)、磁存儲器(MRAM)、相變存儲器(PRAM)以及阻變存儲器(RRAM)。其中，阻變存儲器因其讀寫速度高、功耗低、集成度高、成本低，并兼容現(xiàn)代CMOS工藝等優(yōu)勢，引起了廣大研究者的興趣。本文將研究的注意力集中在具有典型阻變特性的鈦氧化物材料上，通過制備16×16bits交叉阻變存儲陣列，，研究了基于TiO2阻變單元的電學特性和物理機理，主要做了如下工作： （1）在介紹微納米加工基本規(guī)律的基礎(chǔ)上，制備出16×16bits的微納米存儲陣列，討論和分析器件制備工藝過程中設(shè)備參數(shù)對器件形貌以及物理特性的影響。 （2）在制備與測試TiO2阻變器件的基礎(chǔ)上，研究TiO2阻變器件的物理參數(shù)與器件雙穩(wěn)態(tài)特性之間的關(guān)系，探索制備條件等外界環(huán)境對器件開關(guān)特性的影響。其中物理參數(shù)包括：金屬電極材料、有效截面積、TiO2功能層；器件阻變特性包括：高低電阻比、操作電壓、重復擦寫次數(shù)、開關(guān)速度。
[Abstract]:The biggest advantage of non-volatile memory is that it can still store data for a long time without power supply. The non-volatile memory that dominates the market is the capacitive charge flash memory flash. However, as the microelectronics process nodes continue to advance, the size of the memory cell becomes smaller. Flash devices with traditional floating gate structure have reached a serious technological bottleneck. Flash devices have some disadvantages such as too large operating voltage, slow operation speed, poor robustness and high power consumption in the process of size reduction. It is urgent to study a new generation of non-volatile memory with better performance. In recent years, people have proposed many new non-volatile memory which are expected to replace Flash type memory. For example, ferroelectric memory (FRAM), magnetic memory (MRAM), phase change memory (PRAM) and resistive memory (RRAM). Among them, resistive memory has the advantages of high reading and writing speed, low power consumption, high integration, low cost, and compatible with modern CMOS technology, etc. This paper focuses on titanium oxide materials with typical resistive properties. By fabricating 16 脳 16 bits cross-resistive storage arrays, the electrical properties and physical mechanism of TiO2 resistive elements are studied. The main tasks are as follows:. 1) on the basis of introducing the basic rules of micro / nano machining, a 16 脳 16 bits micro / nano storage array is fabricated. The influence of device parameters on the morphology and physical properties of the device during the fabrication process is discussed and analyzed. Based on the fabrication and testing of TiO2 resistor devices, the relationship between the physical parameters of TiO2 resistor devices and the bistable characteristics of the devices is studied. The physical parameters include metal electrode material, effective cross section area and TiO2 functional layer, and the device resistance characteristics include: high / low resistance ratio, operating voltage, repetition rewriting times, etc. Switching speed.
【學位授予單位】：國防科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP333

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本文編號：1606199