Ti/La0.7Ca0.3MnO3/Pt结构器件中“负”电阻开关特性研究

以Pt/Ti/SiO2/Si为衬底,制备了具有电阻转变特性的Ti/La0.7Ca0.3MnO3(LCMO)/Pt结构器件.X射线衍射分析表明LCMO薄膜呈纳米晶或非晶态,扫描电子显微镜及原子力显微镜分析表明LCMO薄膜表面平整、光滑致密.电学测试结果表明Ti/LCMO/Pt结构具有明显的双极型"负"电阻转变特性,低电阻态的导电过程为空间电荷限制电流机制,高电阻态的导电过程为Poole-Frenkel发射机制.利用氧化还原反应的随机性和TiOx中间层空间分布的不均匀性,定性地解释了高电阻态的不稳定性以及电流-电压曲线上的电流突变现象.

Ag/La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3薄膜电阻开关特性的研究

采用脉冲激光沉积技术在SrTiO3(001)单晶衬底上制备出钙钛矿结构La0.67Sr0.33MnO3薄膜,利用X射线衍射仪与原子力显微镜表征其晶体结构与微观形貌,并对Ag/La0.67Sr0.33MnO3/SrTiO3结构的室温电脉冲诱发可逆变阻效应进行了分析讨论。该效应表现出良好的非挥发多值存储特性,有望应用于新型存储器、传感器、可变电阻等电子元器件的研制。

电化学沉积法制备Cu_2S薄膜及EPIR效应

以Na2S溶液为沉积液,在一定的温度、pH值、电压和时间下,采用电化学沉积的方法,在铜衬底上生长出一层质地均匀的蓝色Cu2S薄膜.通过XRD及SEM对样品的化学成分及表面与截面形貌进行表征,对Ag/Cu2S/Cu/Ag结构进行直流I-V及电脉冲诱导电阻转变(EPIR)效应测试.结果表明Ag/Cu2S/Cu/Ag结构的Ag/Cu2S结点处存在明显的EPIR效应,而且相对于单个Ag/Cu2S结点而言,Ag/Cu2S双结点具有更大的结点电阻且EPIR效应更明显.另外,Ag/Cu2S/Cu/Ag结构的EPIR效应还与测量的脉冲参数和测量温度有关.对于本样品而言,最佳测量温度为室温,脉冲宽度t0为0.000 1 s.

Cu_2O薄膜的电化学制备及EPIR效应

以FTO玻片为基底,在不同pH值下采用恒电位电化学沉积法制备了Cu2O薄膜样品和Cu/Cu2O/Cu/FTO器件.通过XRD、SEM、EDS对样品的相组成、晶体结构、微观形貌和化学成分进行了表征和分析,并对Cu/Cu2O/Cu/FTO器件的电脉冲诱导电阻转变(EPIR)效应进行了测量.结果表明室温下Cu/Cu2O/Cu/FTO中存在明显的EPIR效应和忆阻器行为且与溶液酸碱性有关.在酸性和中性条件下,即pH=5、6、7时,Cu/Cu2O/Cu/FTO存在显著的EPIR效应,随着pH值的增加效应趋于减弱,当脉冲电压为6 V,脉冲宽度为0.001 s时,样品具有最大EPIR值.随pH进一步增加,在pH=8、9、10的碱性条件下,Cu/Cu2O/Cu/FTO的EPIR效应消失.

Nd_(1-x)Sr_xMnO_3中掺杂浓度对电脉冲诱导电阻转变效应的影响

采用两线测量模式对固相烧结方法制备的Nd_(1-x)A_xMnO_3(A=Ba,Ca,Sr,x=0—0.9)陶瓷样品电脉冲诱导电阻转变(EPIR)效应和Ⅰ-V特性进行了测量.结果表明,与Nd_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3一样,相同浓度掺杂的Nd_(0.7)Ba_(0.3)MnO_3和Nd_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3样品也能诱发稳定的室温EPIR效应.进一步对Nd_(1-x)Sr_xMnO_3系列样品的EPIR研究表明,这种界面相关的EPIR效应与样品中电子或空穴掺杂浓度密切相关,在半掺杂(x=0.5)附近,样品与电极接触界面能诱发稳定的EPIR效应.然而,随掺杂浓度的进一步增大或降低,EPIR效应逐渐出现减弱、不明显到完全消失的过程.产生这种现象的原因可能与锰氧化物中由于掺杂浓度差异所导致的界面缺陷在不同极性脉冲激励下重新分布而产生的内电场强弱有关.

La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3内禀与界面电脉冲诱导电阻转变效应的比较

一般地,钛矿结构锰氧化物的电脉冲诱导电阻转变(EPIR)效应源于非内禀界面处的肖特基势垒.本文采用固相烧结法制备了La0.5Ca0.5MnO3(LCMO)陶瓷样品,用四线测量模式对样品电输运性质,特别对其内禀EPIR效应和忆阻器行为进行了研究.室温下,尽管样品在四线测量模式下的I-V特性曲线呈欧姆线性规律,但在适当的脉冲电压刺激下,仍能诱导产生明显、稳定的EPIR效应.通过与二线模式的界面EPIR比较,发现LCMO内禀EPIR效应具有更小的脉冲临界电压、更好的稳定性和抗疲劳特性,是稀土掺杂锰氧化物中观察到的一类新颖的EPIR效应.

钙钛矿结构氧化物电脉冲诱发可逆变阻机理的研究进展

系统论述了钙钛矿结构氧化物电脉冲诱发可逆变阻效应的非挥发存储机理,对三种物理模型:体效应模型、界面效应模型和导电畴隧穿模型进行了详细讨论,并提出了可逆变阻效应的实用化所面临的关键问题及其发展方向。

La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3外延薄膜的电脉冲诱发可逆变阻效应

采用脉冲激光沉积技术在SrTiO3(001)单晶衬底上制备出钙钛矿结构La0.67Sr0.33MnO3(LSMO)外延薄膜,通过X射线衍射仪和原子力显微镜表征其晶体取向与表面形貌,并对Ag-LSMO结构的室温电脉冲诱发可逆变阻效应进行研究。结果表明,在±4V、50ns对称脉冲作用下,LSMO膜层电阻发生高低转变,且变阻范围随脉冲幅值电压、脉冲宽度、脉冲数目等参数的变化而变化。该效应表现出良好的疲劳特性与非挥发存储特性,有望应用于新型不挥发存储器、传感器、可变电阻等电子元器件的研制。

Nd0.7Sr0.3MnO3陶瓷EPIR效应的起源

用两线法和四线法对球磨合成后热处理的Nd0.7Sr0.3MnO3陶瓷样品的电脉冲诱导电阻转变(EPIR)效应进行了测试.结果表明:在Nd0.7Sr0.3MnO3块体中用四线法测得的I-V曲线为非线性,说明Nd0.7Sr0.3MnO3样品在晶(相)界处存在空间电荷层和界面电阻.但用四线法测量EPIR效应时,没有EPIR效应发生,表明晶(相)界处的空间电荷层和肖特基势垒不能产生EPIR效应;对同一样品采用直流两线法测量,其I-V曲线也为非线性,但却发生明显的EPIR效应.说明在Nd0.7Sr0.3MnO3陶瓷中发现的EPIR效应起源于样品与电极之间的接触界面,块体内的晶(相)界处虽能产生相似I-V特性,但却不能发生EPIR效应.

La_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3陶瓷的EPIR效应与深能级陷阱态的关系

采用固相烧结法制备La0.5Ca0.5MnO3(LCMO)陶瓷样品。以银胶做电极,用两线法对样品电输运性质,特别是对脉冲诱导电阻转变(electrical pulse induced resistance switching,EPIR)效应和忆阻器行为进行了研究。结果表明:室温下LCMO陶瓷表面与电极接触处存在明显的EPIR效应,高、低阻态的电阻值可长时间保持不变,具有良好的抗疲劳性质。样品电阻值与刺激脉冲的极性和幅度有关,当脉冲为正、幅值大于1.2 V、宽度为0.01 s时,样品出现EPIR效应,且处于稳定的高阻态。当脉冲极性反向时,样品处于稳定的低阻态,高低阻态可通过脉冲极性进行切换。当样品置于高阻态,随温度降低,其阻态仍能保持稳定,但高、低阻态差值明显。随温度升高,其阻值保持力下降,高、低阻态在高温区(>600 K)趋于重合。LCMO样品与电极接触处出现EPIR效应主要源于样品表面处的深能级陷阱。