基于ITO电极下氧化铪基阻变存储器的性能研究

采用磁控溅射和光刻技术制备了1μm×1μm的Ti N/Hf O2/ITO(氧化铟锡)3层结构的器件,通过控制改变正负细丝形成(forming)电压的操作方式来研究其阻变性能。研究结果表明,在上述的两种操作模式下,当保持操作端不变时导电细丝的形成与断裂均发生在ITO端操作,且从电流-电压(I-V)循环曲线中均发现了器件具有自限流特性。同时,文中比较了氧化铟锡(ITO)和铂(Pt)两种电极下,存储器单元阻变性能的差别。结合电流-电压循环曲线的拟合机制,推断出自限流特性来源于氧化铟锡(ITO)电极与氧化铪基阻变层之间形成的界面层。进一步设计了基于氧化铟锡(ITO)电极下的氧化硅/氧化铪双层结构阻变层的器件,发现该器件仍具有自限流效应。而且,氧化硅层同样起到了降低操作电流的作用,故使得器件的功耗大幅度降低至16μW。