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《存儲器用鐵酸鉍薄膜的制備及性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、中文圖書分類號：TN384密級：公開UDC：621.38學校代碼：10005碩士學位論文MASTERALDISSERTATION論文題目：存儲器用鐵酸鉍薄膜的制備及性能研究論文作者：汪鵬飛學科：微電子學與固體電子學指導教師：朱慧副教授論文提交日期：2017年5月UDC：621.38學校代碼：10005中文圖書分類號：TN384學號：S201402036密級：公開北京工業(yè)大學工學碩士學位論文題目：存儲器用鐵酸鉍薄膜的制備及性能研究英文題目：ReasearchonthefabricationofBiFeO3thinfilmsforR
2、RAMapplication論文作者：汪鵬飛學科專業(yè)：微電子學與固體電子學研究方向：新型微電子器件與可靠性申請學位：工學碩士指導教師：朱慧副教授所在單位：信息學部微電子學院答辯日期：2017年5月授予學位單位：北京工業(yè)大學獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京工業(yè)大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表
3、示了謝意。簽名：汪鵬飛日期：2017年5月1日關于論文使用授權的說明本人完全了解北京工業(yè)大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權保留送交論文的復印件，允許論文被查閱和借閱；學校可以公布論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。（保密的論文在解密后應遵守此規(guī)定）簽名：汪鵬飛日期：2017年5月1日導師簽名：朱慧日期：2017年5月1日摘要摘要阻變存儲器（RRAM）憑借其集成度高，寫入擦除快，功耗低，和當今半導體工藝完全兼容等特點，成為最有希望替代Flash存儲器的新一代非揮發(fā)性存儲器。BiFeO3基阻變
4、存儲器具有性能穩(wěn)定，讀寫操作電壓低等特點，是非常有潛力的阻變存儲之一。然而，到目前為止，BiFeO3阻變存存儲器大多用脈沖激光沉積（PLD），溶膠凝膠法（Sol-gel）等工藝制備，利用磁控濺射法制備的相對很少。本文通過射頻磁控濺射法制備了BiFeO3阻變器件，并通過X射線衍射（XRD），掃描電子顯微鏡（SEM），原子力顯微鏡（AFM），鐵電測試儀，安捷倫B1500半導體測試儀等研究了BiFeO3微觀結構，結晶狀況，表面形貌，鐵電性，阻變性，以及阻變效應產(chǎn)生的機理。本文主要包括以下工作：一、利用磁控濺射法在Nb：SrTiO3（0
5、01）上成功制備了Pt/BiFeO3/Nb：SrTiO3/In異質(zhì)結器件，通過電學測試發(fā)現(xiàn)器件具有雙極性阻變效應，高低阻態(tài)開關比在200以上。器件保持特性良好，在3600s后仍能保持兩個數(shù)量級的開關比。隨后通過分析導電機制，發(fā)現(xiàn)BiFeO3薄膜符合空間限制電荷（SCLC）導電機制。結合BiFeO3/Nb：SrTiO3的能級圖，本文認為，器件的阻變效應是由于BiFeO3內(nèi)部曲線中心氧空位捕獲和釋放載流子的過程導致的。二、我們發(fā)現(xiàn)不同退火氣壓下器件的阻態(tài)反轉方向相反，通過電學測試和薄膜表面勢分析，我們認為該現(xiàn)象是由于器件阻變退火氣壓
6、影響B(tài)iFeO3內(nèi)部氧空位的含量，導致BiFeO3的功函數(shù)變化，使BiFeO3/Nb：SrTiO3界面勢壘高度發(fā)生變化造成的。三、經(jīng)過不段摸索實驗工藝，利用磁控濺射工藝在SrTiO3（001）襯底上成功地制備了Au/BiFeO3/SrRuO3/SrTiO3器件，XRD、SEM測試表明，BiFeO3、SrRuO3薄膜結晶質(zhì)量良好，電學測試發(fā)現(xiàn)，器件具有的雙極性阻變效應和鐵電性。通過分析，我們認為器件的阻變效應是由于Au/BiFeO3，BiFeO3/SrRuO3之間的肖特基勢壘效應造成的。關鍵詞:BiFeO3薄膜，磁控濺射，阻變效應
7、IAbstractAbstractTheresistiverandomaccessmemory(RRAM)hassupposedtobethemostpromisingcandidatefornovelnon-volatilememory（NVM）devicesduetoitsadvantages,includingthehigh-speedoperation,high-densityintegration,andsemiconductorprocessflowcompatibility.BiFeO3basedRRAMisone
8、ofthemostpromisingresistivememorydeviceswiththecharacteristicsofstableperformance,lowread/writeoperationvoltage.Sofar,manyscientist
