Cu/TiOx/Al阻变存储器激活过程的研究  

Study on the forming process of Cu/TiO_x/Al RRAM

作　　者：陈长军[1] 宗庆猛 蒋浩[1] 周立伟[1] 吕联荣[1] 

机构地区：[1]天津理工大学电子信息工程学院、天津市薄膜电子与通信器件重点实验室,天津300384

出　　处：《光电子．激光》2015年第3期433-438,共6页Journal of Optoelectronics·Laser

基　　金：国家自然科学基金(61274113);天津市科技计划(13JCYBJC15700,14JCZDJC31500);天津市特聘讲座教授基金资助项目

摘　　要：为了拓展光电器件在存储领域的应用以及更深入地了解阻变机理,研究了Cu/TiOx/Al电阻式随机存储器(RRAM)的激活(forming)过程,其中TiOx为透明薄膜。利用磁控反应溅射方法,通过改变O2分压制备出具有高折射率(在可见光区域平均值约2.23)和低消光系数(在可见光区域平均值约0.004 2)的透明TiOx薄膜。通过构建Cu/TiOx/Al三明治结构验证了透明TiOx薄膜的阻变存储特性。在阻变过程中,通过调节forming电压和电流,实现了透明TiOx薄膜的阶段性forming。对不同forming阶段的I-V拟合,进一步探索透明TiOx薄膜forming过程的电子传输方式。结果表明,随着forming的发展,透明器件的传输机理发生明显改变,由肖特基发射(SE)转变为FN隧穿,直接隧穿,到最后的欧姆传输,最终实现完整的forming。揭示了TiOx薄膜应用于可见光波段光电存储器件的可行性。We study the forming process of TiOxresistance random access memory（RRAM）.The transparent TiOxthin films with high refractive index（mean value is about 2.23 in the visible range）and low extinction coefficient（mean value is about 0.004 2in the visible range）are fabricated by changing the oxygen partial pressure via magnetron reactive sputtering.Then,we obtain the RRAM characteristics that resistance could be switched by constructing Cu/TiOx/Al sandwich structure.Then we realize the multi-step unsufficient forming by using different forming voltages and currents.Through the different IVfitting on different steps of the unsufficient forming,we study the electron transmission mechanism of the transparent TiOxin the forming process further.The results show that the electron transmission mechanisms of transparent TiOx during forming change obviously from Schottky emission to FowlerNordheim tunnel,direct tunnel,and Ohmic transmission finally.

关 键 词：光学 电阻式随机存储器(RRAM) TiOx薄膜 传输机理 

分 类 号：TN303[电子电信—物理电子学] TN304.9