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铁电薄膜的阻变效应具有高可靠、高开关比、高速、高产率和低功耗等特性,在数据存储方面具有巨大的潜在应用优势.同时,铁电薄膜基阻变存储器有望实现多功能存储器件的应用.相对于高质量的外延铁电薄膜,多晶铁电薄膜具有制备工艺简单、对基底材料要求低、成本低等优势.因此,研究多晶铁电薄膜的阻变效应对促进铁电薄膜基阻变存储器的实际应用具有重大意义.然而,多晶铁电薄膜中阻变的物理机制尚未完全清晰.本文采用化学溶液法(CSD)在Si基片上制备了Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNT)薄膜,系统地研究了其阻变特性与氧缺陷浓度的关联.同时,探索了通过调控氧缺陷的分布来从根本上提高铁电氧化物薄膜阻变特性的方法.主要研究内容及结论如下:(1)通过不同的退火气氛和退火方式来调控BNT薄膜的氧缺陷浓度,研究了氧缺陷浓度对BNT薄膜阻变效应的影响,发现氧缺陷浓度对BNT薄膜阻变机制具有调制作用.(2)设计了铁电/介电异质结,通过异质结中的介电层抑制铁电极化及其对氧缺陷分布的影响,开发出一种强化铁电薄膜中氧缺陷导电细丝产生/断开诱导的阻变行为的方法.(3)证实无晶界、无滞后极化等影响氧缺陷分布因素的无定型BNT薄膜中可实现高、低阻态的稳定性得到优化的阻变行为.(4)设计了多孔结构的BNT薄膜,其多孔结构的电场集中效应使氧缺陷沿着孔结构的周围分布,最终在BNT薄膜中能获得氧缺陷诱导的单极型阻变行为,且此阻变特性随着孔的变化而演化.