1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử

164 9 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Chế Tạo Và Khảo Sát Cơ Chế Truyền Dẫn Điện Tích Và Đảo Điện Trở Thuận Nghịch Tương Ứng Của Màng Mỏng Ô Xít Crôm Hướng Đến Ứng Dụng Trong Bộ Nhớ Điện Tử
Tác giả Phạm Kim Ngọc
Người hướng dẫn PGS.TS. Phan Bách Thắng, PGS.TS. Trần Cao Vinh
Trường học Đại Học Quốc Gia Tp. Hcm
Chuyên ngành Khoa Học Vật Liệu
Thể loại Luận Án Tiến Sĩ
Năm xuất bản 2017
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 164
Dung lượng 9,65 MB

Nội dung

Ngày đăng: 11/07/2021, 16:42

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] D. S. Jeong, R. Thomas, R. S. Katiyar, J. F. Scott, H. Kohlstedt, a Petraru, and C. S. Hwang, “Emerging memories: resistive switching mechanisms and current status,”Reports Prog. Phys., vol. 75, p. 076502, 2012 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Emerging memories: resistive switching mechanisms and current status,” "Reports Prog. Phys
[2] F. Pan, C. Chen, Z. Wang, Y. Yang, J. Yang, and F. Zeng, “Nonvolatile resistive switching memories-characteristics, mechanisms and challenges,” Prog. Nat. Sci.Mater. Int., vol. 20, pp. 1–15, 2010 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nonvolatile resistive switching memories-characteristics, mechanisms and challenges,” "Prog. Nat. Sci. "Mater. Int
[3] S.-C. Chen, T.-C. Chang, S.-Y. Chen, C.-W. Chen, S.-C. Chen, S. M. Sze, M.-J. Tsai, M.-J. Kao, and F.-S. Yeh, “Bipolar resistive switching of chromium oxide for resistive random access memory,” Solid. State. Electron., vol. 62, no. 1, pp. 40–43, 2011 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bipolar resistive switching of chromium oxide for resistive random access memory,” "Solid. State. Electron
[4] S.-C. Chen, T.-C. Chang, S.-Y. Chen, H.-W. Li, Y.-T. Tsai, C.-W. Chen, S. M. Sze, F.-S. Yeh(Huang), and Y.-H. Tai, “Carrier Transport and Multilevel Switching Mechanism for Chromium Oxide Resistive Random-Access Memory,” Electrochem.Solid-State Lett., vol. 14, no. 2, p. H103, 2011 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Carrier Transport and Multilevel Switching Mechanism for Chromium Oxide Resistive Random-Access Memory,” "Electrochem. "Solid-State Lett
[5] D. B. Strukov and H. Kohlstedt, “Resistive switching phenomena in thin films: Materials, devices, and applications,” MRS Bull., vol. 37, no. 02, pp. 108–114, 2012 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Resistive switching phenomena in thin films: Materials, devices, and applications,” "MRS Bull
[6] U. Celano, L. Goux, R. Degraeve, A. Fantini, O. Richard, H. Bender, M. Jurczak, and W. Vandervorst, “Imaging the three-dimensional conductive channel in filamentary- based oxide resistive switching memory,” Nano Lett., vol. 15, no. 12, pp. 7970–7975, 2015 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Imaging the three-dimensional conductive channel in filamentary-based oxide resistive switching memory,” "Nano Lett
[7] K. M. Kim, D. S. Jeong, and C. S. Hwang, “Nanofilamentary resistive switching in binary oxide system; a review on the present status and outlook,” Nanotechnology, vol. 22, no. 25, p. 254002, 2011 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nanofilamentary resistive switching in binary oxide system; a review on the present status and outlook,” "Nanotechnology
[8] X. Jiang, Z. Ma, H. Yang, J. Yu, W. Wang, W. Zhang, W. Li, J. Xu, L. Xu, K. Chen, X. Huang, and D. Feng, “Nanocrystalline Si pathway induced unipolar resistive switching behavior from annealed Si-rich SiN x /SiN y multilayers,” J. Appl. Phys., vol.116, no. 12, pp. 123705, 2014 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nanocrystalline Si pathway induced unipolar resistive switching behavior from annealed Si-rich SiNx/SiNy multilayers,” "J. Appl. Phys
[9] L. Goux, P. Czarnecki, Y. Y. Chen, L. Pantisano, X. P. Wang, R. Degraeve, B. Govoreanu, M. Jurczak,D. J. Wouters, and L. Altimime, “Evidences of oxygen- mediated resistive-switching mechanism in TiN/HfO 2 /Pt cells,” Appl. Phys. Lett., vol.97, no. 24, p. 243509, 2010 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Evidences of oxygen-mediated resistive-switching mechanism in TiN/HfO2/Pt cells,” "Appl. Phys. Lett
[10] Q. Zhou, Q. Lu, X. Zhang, Y. Song, Y. Y. Lin, and X. Wu, “A study of copper oxide based resistive switching memory by conductive atom force microscope,” Appl. Surf.Sci., vol. 271, pp. 407–411, 2013 Sách, tạp chí
Tiêu đề: A study of copper oxide based resistive switching memory by conductive atom force microscope,” "Appl. Surf. "Sci
[11] E. Souchier, F. D ‟acapito, P. Noé, P. Blaise, M. Bernard, and V. Jousseaume, “The role of the local chemical environment of Ag on the resistive switching mechanism of conductive bridging random access memories,” Phys. Chem. Chem. Phys. Phys.Chem. Chem. Phys, vol. 17, no. 17, pp. 23931–23937, 2015 Sách, tạp chí
Tiêu đề: The role of the local chemical environment of Ag on the resistive switching mechanism of conductive bridging random access memories,” "Phys. Chem. Chem. Phys. Phys. "Chem. Chem. Phys
[12] K. C. Sekhar, K. Kamakshi, S. Bernstorff, and M. J. M. Gomes, “Effect of annealing temperature on photoluminescence and resistive switching characteristics of ZnO/Al 2 O 3 multilayer nanostructures,” J. Alloys Compd., vol. 619, pp. 248–252, 2015 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Effect of annealing temperature on photoluminescence and resistive switching characteristics of ZnO/Al2O3 multilayer nanostructures,” "J. Alloys Compd
[13] P. Bousoulas, J. Giannopoulos, K. Giannakopoulos, P. Dimitrakis, and D. Tsoukalas, “Memory programming of TiO 2-x films by Conductive Atomic Force Microscopy evidencing filamentary resistive switching,” Appl. Surf. Sci., vol. 332, pp. 55–61, 2015 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Memory programming of TiO2-x films by Conductive Atomic Force Microscopy evidencing filamentary resistive switching,” "Appl. Surf. Sci
[14] L. Zhu, J. Zhou, Z. Guo, and Z. Sun, “An overview of materials issues in resistive random access memory,” J. Mater., vol. 1, no. 4, pp. 1–11, 2015 Sách, tạp chí
Tiêu đề: An overview of materials issues in resistive random access memory,” "J. Mater
[15] H. Yu, M. Kim, Y. Kim, J. Lee, K. K. Kim, S. J. Choi, and S. Cho, “Al-doped ZnO as a switching layer for transparent bipolar resistive switching memory,” Electron.Mater. Lett., vol. 10, no. 2, pp. 321–324, 2014 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Al-doped ZnO as a switching layer for transparent bipolar resistive switching memory,” "Electron. "Mater. Lett
[16] I. Chung, K. Cho, J. Yun, and S. Kim, “Flexible resistive switching memory devices composed of solution-processed GeO 2 :S films,” Microelectron. Eng., vol. 97, pp.122–125, 2012 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Flexible resistive switching memory devices composed of solution-processed GeO2:S films,” "Microelectron. Eng
[17] J.-M. Hu, Z. Li, L.-Q. Chen, and C.-W. Nan, “High-density magnetoresistive random access memory operating at ultralow voltage at room temperature,” Nat. Commun., vol. 2, p. 553, 2011 Sách, tạp chí
Tiêu đề: High-density magnetoresistive random access memory operating at ultralow voltage at room temperature,” "Nat. Commun
[18] C. Ye, J. Wu, G. He, J. Zhang, T. Deng, P. He, and H. Wang, “Physical Mechanism and Performance Factors of Metal Oxide Based Resistive Switching Memory: A Review,” J. Mater. Sci. Technol., vol. 32, no. 1, pp. 1–11, 2016 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Physical Mechanism and Performance Factors of Metal Oxide Based Resistive Switching Memory: A Review,” "J. Mater. Sci. Technol
[19] H. Akinaga and H. Shima, “Resistive Random Access Memory (RRAM) Based on Metal Oxides,” Proc. IEEE, vol. 98, no. 12, pp. 2237–2251, 2010 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Resistive Random Access Memory (RRAM) Based on Metal Oxides,” "Proc. IEEE
[20] R. Waser, R. Dittmann, C. Staikov, and K. Szot, “Redox-based resistive switching memories nanoionic mechanisms, prospects, and challenges,” Adv. Mater., vol. 21, no. 25–26, pp. 2632–2663, 2009 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Redox-based resistive switching memories nanoionic mechanisms, prospects, and challenges,” "Adv. Mater

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.3. Cơ chế đảo điện trở đơn cực (a) và lưỡng cực (b).    - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Hình 1.3. Cơ chế đảo điện trở đơn cực (a) và lưỡng cực (b). (Trang 26)
Hình 1.5. Cấu trúc tinh thể của các pha ô xít crôm (a) CrO2, (b) CrO3 và (c) Cr2O3 Pha CrO 2 có cấu trúc tinh thể bát diện và có màu đen - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Hình 1.5. Cấu trúc tinh thể của các pha ô xít crôm (a) CrO2, (b) CrO3 và (c) Cr2O3 Pha CrO 2 có cấu trúc tinh thể bát diện và có màu đen (Trang 29)
Hình 2.3. Giản đồ vùng năng lượng của cơ chế xuyên hầm Fowler – Nordheim trong cấu trúc MIM - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Hình 2.3. Giản đồ vùng năng lượng của cơ chế xuyên hầm Fowler – Nordheim trong cấu trúc MIM (Trang 34)
2.3.1. Cơ chế hình thành và đứt gãy đƣờng dẫn (filament) a) Cơ chế nhiệt hóa (Thermochemical Mechanism - TCM)  - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
2.3.1. Cơ chế hình thành và đứt gãy đƣờng dẫn (filament) a) Cơ chế nhiệt hóa (Thermochemical Mechanism - TCM) (Trang 42)
Hình 2.11. Sơ đồ minh họa cơ chế đảo điện trở của màng mỏng Ta2O5 với các loại điện cực đỉnh khác nhau: (a) điện cực trơ, (b) điện cực có hoạt tính hóa học  - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Hình 2.11. Sơ đồ minh họa cơ chế đảo điện trở của màng mỏng Ta2O5 với các loại điện cực đỉnh khác nhau: (a) điện cực trơ, (b) điện cực có hoạt tính hóa học (Trang 47)
Hình 2.14. Hình ảnh dòng dẫn ở trạng thái LRS và kích thước của đường dẫn tương ứng - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Hình 2.14. Hình ảnh dòng dẫn ở trạng thái LRS và kích thước của đường dẫn tương ứng (Trang 52)
Hình 3.1. Phổ tán xạ Raman của màng mỏng CrOx đượclắng đọng theo các tỷ lệ áp suất khí riêng phần ôxi O 2/(O2 +Ar) khác nhau: (a) 6%, (b) 20% và (c) 40% - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Hình 3.1. Phổ tán xạ Raman của màng mỏng CrOx đượclắng đọng theo các tỷ lệ áp suất khí riêng phần ôxi O 2/(O2 +Ar) khác nhau: (a) 6%, (b) 20% và (c) 40% (Trang 58)
Bảng 3.5. Bảng các thông số chế tạo màng mỏng CrOxtheo độ dày. - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Bảng 3.5. Bảng các thông số chế tạo màng mỏng CrOxtheo độ dày (Trang 67)
Bảng 3.6. Thống kê các đỉnh dao động Raman của mẫu CrOxtheo các độ dày (a) 30 nm, (b) 100 nm, (c) 300 nm và (d) 500 nm  - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Bảng 3.6. Thống kê các đỉnh dao động Raman của mẫu CrOxtheo các độ dày (a) 30 nm, (b) 100 nm, (c) 300 nm và (d) 500 nm (Trang 69)
Hình 3.14. Các đỉnh dao động Raman của các màng mỏng CrOxtheo nhiệt độ ủ thu được từ hàm phân bố Gaussian: (a) chưa ủ nhiệt, (b) ủ nhiệt ở 300 oC và (c) ủ nhiệt ở 500 oC - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Hình 3.14. Các đỉnh dao động Raman của các màng mỏng CrOxtheo nhiệt độ ủ thu được từ hàm phân bố Gaussian: (a) chưa ủ nhiệt, (b) ủ nhiệt ở 300 oC và (c) ủ nhiệt ở 500 oC (Trang 78)
Hình 3.19. Cấu tạo của linh kiện theo các loại điện cực khác nhau. - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Hình 3.19. Cấu tạo của linh kiện theo các loại điện cực khác nhau (Trang 90)
Hình 3.21. Đặc trưng I-V và đảo điện trở thuận nghịch của các màng mỏng CrOx (a) chưa ủ nhiệt và (b) ủ nhiệt ở 500 o - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Hình 3.21. Đặc trưng I-V và đảo điện trở thuận nghịch của các màng mỏng CrOx (a) chưa ủ nhiệt và (b) ủ nhiệt ở 500 o (Trang 91)
Bảng 3.13. Thống kê đặc trưng đảo điện trở của màng CrOxtheo nhiệt độ ủ với điện cực đỉnh Ag hoặc Ti và điện cực đáy Pt hoặc FTO - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Bảng 3.13. Thống kê đặc trưng đảo điện trở của màng CrOxtheo nhiệt độ ủ với điện cực đỉnh Ag hoặc Ti và điện cực đáy Pt hoặc FTO (Trang 95)
Hình 4.1. Đặc trưng I-V và đảo điện trở của các màng mỏng chưa ủ nhiệt CrOx@ RT trong cấu trúc Ag/CrO x/FTO - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Hình 4.1. Đặc trưng I-V và đảo điện trở của các màng mỏng chưa ủ nhiệt CrOx@ RT trong cấu trúc Ag/CrO x/FTO (Trang 99)
Hình 4.4. Đặc trưng I-V của quá trìn h3 theo cơ chế dẫn Ôm (I ở hình d) và dòng điện tích dẫn xuyên hầm (hình e) trong cấu trúc Ag/CrO x/FTO  - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Hình 4.4. Đặc trưng I-V của quá trìn h3 theo cơ chế dẫn Ôm (I ở hình d) và dòng điện tích dẫn xuyên hầm (hình e) trong cấu trúc Ag/CrO x/FTO (Trang 102)
Hình 4.9. Đặc trưng I-V và đảo điện trở của các màng mỏng CrOx chưa ủ trong cấu trúc Ti/CrO x/FTO  - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Hình 4.9. Đặc trưng I-V và đảo điện trở của các màng mỏng CrOx chưa ủ trong cấu trúc Ti/CrO x/FTO (Trang 109)
c. Quá trìn h3 (0 -4 V, LRS  HRS), Hình 4.16: Đảo chiều phân cực (điện thế dương vào điện cực đáy (Pt, FTO) và điện cực đỉnh Ag được áp điện thế âm nhưng  nối đất) và tăng dần điện áp - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
c. Quá trìn h3 (0 -4 V, LRS  HRS), Hình 4.16: Đảo chiều phân cực (điện thế dương vào điện cực đáy (Pt, FTO) và điện cực đỉnh Ag được áp điện thế âm nhưng nối đất) và tăng dần điện áp (Trang 113)
Hình 5.5. Đặc trưn gI –V của cấu trúc đầu dò Pt/CrOx/Ag thu được từ kỹ thuật phân tích C – AFM - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
Hình 5.5. Đặc trưn gI –V của cấu trúc đầu dò Pt/CrOx/Ag thu được từ kỹ thuật phân tích C – AFM (Trang 122)
Hình PL1. Hình thái học bề mặt của đế FTO.  - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
nh PL1. Hình thái học bề mặt của đế FTO. (Trang 155)
Hình PL2. Hình thái học bề mặt của màng mỏng CrO x  lắng đọng trong hỗn  hợp khí 6% O 2 - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
nh PL2. Hình thái học bề mặt của màng mỏng CrO x lắng đọng trong hỗn hợp khí 6% O 2 (Trang 156)
Hình PL5. Hình thái học bề mặt của màng mỏng CrO x lắng đọng trong hỗn  hợp khí 40% O 2 - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
nh PL5. Hình thái học bề mặt của màng mỏng CrO x lắng đọng trong hỗn hợp khí 40% O 2 (Trang 159)
Hình PL7. Hình thái học bề mặt của màng mỏng CrO x có độ dày 30 nm.  - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
nh PL7. Hình thái học bề mặt của màng mỏng CrO x có độ dày 30 nm. (Trang 161)
Hình PL9. Hình thái học bề mặt của màng mỏng CrO x có độ dày 300 nm.  - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
nh PL9. Hình thái học bề mặt của màng mỏng CrO x có độ dày 300 nm. (Trang 163)
Hình PL10. Hình thái học bề mặt của màng mỏng CrO x có độ dày 500 nm.  - Chế tạo và khảo sát cơ chế truyền dẫn điện tích và đảo điện trở thuận nghịch tương ứng của màng mỏng ô xít crôm hướng đến ứng dụng trong bộ nhớ điện tử
nh PL10. Hình thái học bề mặt của màng mỏng CrO x có độ dày 500 nm. (Trang 164)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w