【摘 要】
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忆阻器自2008年发现以来,以其未来在高密度记忆和神经形态计算领域独有的应用前景引起了人们的极大兴趣。然而,尽管近年来大量的工作和巨大的努力投入到忆阻器的相关研究中去,但高工作电压、较差的稳定性和较大的器件差异性仍是其实际应用的关键限制,并且可能的原因在于电极与沟道材料之间的界面未优化问题。早期的忆阻器制备方法中沟道材料与金属电极之间的整合都需要经过物理沉积和湿法刻蚀等过程,在这期间往往都会涉及到
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忆阻器自2008年发现以来,以其未来在高密度记忆和神经形态计算领域独有的应用前景引起了人们的极大兴趣。然而,尽管近年来大量的工作和巨大的努力投入到忆阻器的相关研究中去,但高工作电压、较差的稳定性和较大的器件差异性仍是其实际应用的关键限制,并且可能的原因在于电极与沟道材料之间的界面未优化问题。早期的忆阻器制备方法中沟道材料与金属电极之间的整合都需要经过物理沉积和湿法刻蚀等过程,在这期间往往都会涉及到高能粒子对沟道材料的掺杂和破坏,以及刻蚀试剂对沟道材料便面的化学处理,这些都会影响到器件的电学性能表征。在这里,我们首次通过将提前制备好的金属电极通过物理的方法夹在二维沟道材料的两侧,来展示一种独特的范德华集成电极结构忆阻器。原子平坦的底部电极可确保沟道和电极之间的紧密接触(因此具有较低的工作电压),并且顶部电极的vd W集成可避免由侵蚀性制造工艺(例如溅射,光刻)直接应用于沟道材料造成的损伤,从而提高了器件的稳定性。基于此,我们展示了具有高集成密度1010/cm~2,高稳定性以及最低设定/复位电压0.12 V/0.04 V的忆阻器阵列,据我们所知,这在所有基于二维材料的忆阻器中都是最低的数值。此外,我们还进行了详细的物理和电学表征,以确认改进的忆阻器性能是优化的金属/通道界面的结果。我们的研究不仅发现了一种基于二维材料的低电压鲁棒忆阻器,还为以前受非理想点面接触界面,高工作电压和较差的器件稳定性限制的其他类型忆阻器(例如基于氧化物的忆阻器)提供了一种通用的电极集成方法。
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