新型氧化物复合材料阻变存储器的制备及存储特性研究

项目名称： 新型氧化物复合材料阻变存储器的制备及存储特性研究

项目编号： No.51202107

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无机非金属材料学科

项目作者： 翟海法

作者单位： 南京大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 阻变存储器（ReRAM）做为下一代存储器的有力竞争者有着广阔的应用前景。但是，阻变存储器中阻变转换参数（主要包括开、关电阻值和打开、关闭电压值）分布比较弥散，难以控制，这不利于器件存储信息的有效写入和擦除。鉴于此，本项目根据自身实验室条件，研究两种新型结构的氧化物阻变存储器：纳米晶/氧化物薄膜复合结构和叠层（堆垛）复合薄膜结构，其中，氧化物纳米晶/氧化物薄膜复合结构文献上尚无报道。通过引入单分散好的纳米颗粒，获得性能可控的纳米晶/氧化物复合结构阻变存储器。对于叠层氧化物结构，引入原子层沉积技术，通过调节不同层之间氧空位浓度，澄清叠层结构的阻变机理。通过对存储单元的后继处理、限流预处理等工艺，对单元的初始阻态和缺陷情况进行调制，探索阻变存储器集成过程中各存储单元性能一致性问题。本项目将为阻变存储器向实用化方向的发展提供基础理论和材料体系的支撑。

中文关键词： 阻变存储器；原子层沉积；复合结构；纳米晶；忆阻器

英文摘要： Resistive random access memory (ReRAM)is one of the potential candidates for next-generation nonvolatile memeory. However, the resistive switching parameters (including On/OFF resistance ratio, set and reset voltage) is dispersive, which isn't beneficial to write/erase information effectively. In view of this, according to our laboratory conditions, this project studies two kinds of new struture oxide ReRAMs: nanocrystal/oxide film composite and layered films, and the oxide nanocrystal/oxide film composite ReRAM has not been reported before.Through the introduction of singe well-dispersed nano particles, we can obtain the nanocrystal/oxide composite stucture ReRAM with controlled properties. For the laminated structure, using ALD technology to clarify the resistance switching mechanism through the adjustment of xoygen vacancy concentration in different layers. Using the subsequent processing, current-limitation pretreatment process to modulate the initial resistance state and the defect of storage unit, then we can explore the performance consistency of the storage units in memory integration process. This project will provide the theoretical basis and material system support for the development of ReRAM to pratical direction.

英文关键词： ReRAM；Atomic layer deposition；Composite structures；Nanocrystals；Memoristive devices