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随着科学技术的进步和人类生活的需求以及便携式电子设备的快速普及,人们对器件小型化和高性能(包括高速度、低能耗、高稳定性等)的要求越来越高,而非易失性存储器由于其结构简单,容量大,稳定性高和低成本的特性在快速发展的数字智能世界中得到巨大的应用。目前市场对非易失性存储器的需求变得越来越大,而且最近非易失性存储器技术的发展非常令人鼓舞,有许多新技术可供选择。但目前的非易失性存储设备仍然存在局限性,限制了它们作为辅助存储设备的使用,所以人们高度期望更快速,更低能耗的非易失性存储器的出现,而纳米结构就成为关键的推动因素。由于阻变式存储器具有结构简单,读写速度快,存储密度高,数据保存时间长等优点,已经成为开发新型非易失性电阻式随机存储器的重要候选者。而且在各种过渡金属氧化物和复杂的钙钛矿氧化物中已经观察到了电阻开关效应,然而对电阻开关驱动机制的适当阐述目前仍是开发电阻式随机存取存储器的一个重要问题。因此,进一步的研究对于明确解释电阻开关现象至关重要。随着数据存储及传感器应用需求的不断扩大,具有卓越铁电性和铁磁性的材料受到极大的关注。铁酸铋(BiFeO3)由于其在外延薄膜和多晶薄膜中的优异性能而备受关注,它可能是在室温下唯一具有磁性和强铁电性的材料,因此,它对多晶体领域的影响与超导体中的钇钡铜氧化物具有可比性,过去几年有数百种出版物专门针对它。此外,由于BiFeO3具有较高的居里温度,所以在高温应用中也有很好的前景。本论文中详细介绍了BiFeO3的结构、基本物理性质及其器件应用。本文在此基础上研究了BiFeO3多层膜的电阻开关特性,详细叙述了样品的制备过程、样品的表征、样品电阻开关特性的测量及结果分析,简述了这些过程中的一些注意事项及参数设置,具体内容如下:(1)采用磁控溅射设备制备了BiFeO3/C/Ag薄膜,并用扫描电子显微镜(SEM)对样品的横截面进行了表征。然后用Keithley 2400对该多层膜的阻变特性进行了测试,发现该多层膜具有典型的电阻开关特性。随后主要研究了退火温度对BiFeO3/C/Ag薄膜电阻开关特性的影响,实验结果表明,样品的电流随着退火温度的升高而变大,并且随着退火温度的增加,样品的电阻开关特性越来越明显,并对这种现象做出了尝试性的解释。(2)采用磁控溅射设备制备了ZnO/BiFeO3/ZnO薄膜,并用SEM对样品的横截面进行了表征。然后对ZnO/BiFeO3/ZnO薄膜的阻变特性进行了测试,并研究了光照对ZnO/BiFeO3/ZnO薄膜电阻开关特性的影响。从实验结果可以得出,在光照条件下该样品的电阻开关行为变得明显,且样品具有不对称的电阻开关特性,这可能是因为ZnO/BiFeO3/ZnO存储单元中的陷阱分布随机且不均匀和Ag/ZnO界面与ZnO/Si界面之间的不对称势垒。最后评估了ZnO/BiFeO3/ZnO薄膜电阻开关特性的稳定性,结果表明,该样品的电阻开关特性具有较高的可重复性。