阻變存儲器中的電場調(diào)控磁性研究.pdf

1、目前，阻變隨機(jī)存儲器(RRAM)因?yàn)槠鋬?yōu)良的非易失性吸引了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，它不僅有很好的尺寸縮減潛力，還具有高密度、低能耗、高速度、持久的保持性等優(yōu)點(diǎn)，是新型非易失性存儲器的候選者。而在自旋電子學(xué)領(lǐng)域，電控磁研究備受關(guān)注，研究者們在金屬、多鐵材料、稀磁半導(dǎo)體等材料中都發(fā)現(xiàn)了電控磁現(xiàn)象。電阻轉(zhuǎn)變與磁性的耦合就是一個典型的電控磁例子，在電場的作用下，實(shí)現(xiàn)對器件電阻與磁性的雙重控制。如果將電阻轉(zhuǎn)變和磁性轉(zhuǎn)變集成在一個器件中，就可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)地提高

2、數(shù)據(jù)的存儲密度，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多級存儲。
　　本論文主要進(jìn)行了如下研究:
　　1、利用脈沖激光沉積(PLD)鍍膜技術(shù)制備了以二氧化鉿為阻變層的Ag/HfO2/Pt阻變存儲器。對器件的電阻轉(zhuǎn)變特性及電控磁行為進(jìn)行了測量，通過一系列的實(shí)驗(yàn)研究，我們在器件中發(fā)現(xiàn)了明顯的多級電阻轉(zhuǎn)變行為，伴隨著多級阻變，器件的鐵磁性也出現(xiàn)了變化。多級電阻轉(zhuǎn)變與磁電耦合是由兩種機(jī)制共同控制的:Ag導(dǎo)電細(xì)絲機(jī)制與氧空位導(dǎo)電細(xì)絲機(jī)制。
　　2、利用磁控

3、濺射(Magnetron sputtering)鍍膜技術(shù)制備了Ta/ZnO/Pt阻變存儲器件。利用直流電壓掃描方式對器件的電阻轉(zhuǎn)變以及電控磁行為進(jìn)行測量，器件表現(xiàn)出典型的雙極電阻轉(zhuǎn)變行為，并且觀察到了磁電耦合現(xiàn)象。在外加電壓的作用下，存儲介質(zhì)ZnO薄膜中的氧空位濃度發(fā)生變化，促進(jìn)氧空位導(dǎo)電細(xì)絲的形成與湮滅，同時，ZnO/Pt界面的勢壘高度發(fā)生變化，從而導(dǎo)致器件的電阻與磁性同時發(fā)生變化。
　　3、利用磁控濺射鍍膜技術(shù)制備了Ta/Sn