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利用体敏硬X射线光电子能谱对阻变随机存储器界面氧"呼吸"行为的原位诊断检测
摘要： 基于二氧化铪的阻变随机存取存储器（RRAM）是非易失性存储器应用中最具前景的候选技术之一。对氧离子/空位动态行为的检测与研究对于深入理解阻变（RS）行为的微观物理本质至关重要。通过采用基于同步辐射的非破坏性、体敏感硬X射线光电子能谱（HAXPES）技术，我们实现了对氧化物/金属界面处氧"呼吸"行为的原位诊断检测——即在不同的阻变阶段观测到HfO2与TiN之间的氧迁移现象。该研究结果凸显了氧化物/金属界面在RRAM中的重要性，即便在丝状结构器件中亦然。
关键词： 阻变效应、二氧化铪、硬X射线光电子能谱、阻变存储器、界面
更新于2025-09-23 15:22:29
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供体-受体型PCBM与PVK复合材料的混合比例对基于该材料的存储器件中电阻转换效应的影响
摘要： 研究了供体-受体型[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）与聚乙烯基咔唑（PVK）复合材料的混合比例对基于该材料的忆阻器件电阻开关效应的影响。ITO/PCBM+PVK/Al器件在PCBM含量为9 wt.%时，其电流-电压（I-V）曲线呈现电流双稳态特性，最大OFF/ON电阻比达到9×10^4，是PCBM含量为23 wt.%器件的100倍，是PCBM含量为41 wt.%器件的2000倍。此外，阈值电压随PCBM浓度增加而显著降低。器件保持时间超过10^5秒，表明所制备器件具有良好的存储稳定性。OFF态I-V特性主要符合空间电荷限制电流行为规律，ON态I-V曲线遵循欧姆定律。该器件为电子存储器中可调的OFF/ON电阻比和阈值电压提供了可行方案。
关键词： 非易失性存储器、阻变效应、PVK、有机存储器、PCBM
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>纳米片薄膜的柔性非易失性阻变存储器件
摘要： 柔性非易失性阻变存储器是下一代存储技术的有力候选者。探索新材料对提升柔性非易失性阻变存储器的性能至关重要。本研究首次将拓扑绝缘体碲化铋(Bi2Te3)纳米片薄膜引入典型的Ag/Bi2Te3/氧化铟锡/聚对苯二甲酸乙二醇酯三明治结构中，该结构具有良好的柔韧性，展现出非易失性双极性阻变特性、优异的操作电压、良好的机械柔韧性和存储稳定性。此外，载流子传输的主导机制为陷阱控制的空间电荷限制电流和热电子发射。本研究将为Bi2Te3纳米片在柔性电子器件中的应用提供新机遇。
关键词： 阻变效应、碲化铋、柔性存储器、非易失性、过滤
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于非易失性阻变随机存取存储器件的氧化锆量子点
摘要： 我们通过采用氧化锆（ZrO2）量子点（QDs）的纳米分散体形成活性层，提出了一种非易失性阻变随机存取存储器器件。该存储器件采用简单的旋涂法制备，具有典型的Ag（上电极）/ZrO2（活性层）/Ti（下电极）三明治结构。优化后的器件表现出高阻态/低阻态电阻差（约10Ω）、良好的循环性能（循环次数大于100次）以及较低的转换电流（约1μA）。利用原子力显微镜和扫描电子显微镜观察ZrO2活性层的表面形貌和堆叠状态。实验结果表明，由于ZrO2量子点的均匀分布，ZrO2活性层堆叠紧密且粗糙度较低（Ra=4.49nm）。分析了Ag/ZrO2/Ti器件的导电机制，重点研究了Ag离子和氧空位的导电细丝，阐明了阻变存储行为。本研究为未来电子应用提供了一种简便的忆阻器制备方法。
关键词： 阻变效应、旋涂法、存储器件、氧化锆量子点
更新于2025-09-19 17:13:59
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具有可调电导率和电阻开关特性的MXene量子点/聚合物杂化结构，用于非易失性存储器件
摘要： 低维MXene材料（包括MXene量子点MQDs和纳米片）因其独特结构和新颖特性受到广泛关注，但其最具吸引力的特性仍未得到充分探索。本研究系统报道了基于MQD的电子器件记忆效应。通过一步简易水热合成法制备出单分散MQDs，通过调节聚乙烯吡咯烷酮（PVP）复合薄膜中MQD含量，可精确调控氧化铟锡（ITO）/MQD-PVP/金（Au）三明治结构的电导率——从绝缘体行为转变为不可逆阻变开关、可逆阻变开关直至导体行为。这两种不可逆与可逆阻变开关分别展现出一次写入多次读?。╓ORM）和闪存效应。两类器件在保持测试中均稳定运行，开关比高达100。这种混合薄膜的可调记忆特性和瞬态特征，可能源于MQD量子限域效应导致的电荷捕获及忆阻组分的可溶性。结果表明，MXene纳米材料有望成为新兴非易失性存储器（特别是数据存储安全领域）的阻变触发材料。
关键词： 阻变效应、MXene量子点、电荷捕获、闪存、非易失性存储器、一次写入多次读取存储器
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于硅纳米晶体的p-i-n器件中的陷阱辅助开关
摘要： 一种全硅p-i-n器件由纳米多孔硅层夹在p型晶体硅和n型非晶硅之间构成，展现出电流控制开关特性。该器件的温度依赖性电荷输运特性表明：通过碰撞激发作用，在纳米晶硅核与氧化壳界面处注入载流子的俘获与释放过程是产生观测到开关效应的原因。以亚氧化物和悬挂键形式存在的丰富表面不均匀性形成了多个电荷俘获中心，从而使器件具备开关特性。根据释放势估算的陷阱态密度（约1011/cm2）与直接从C-V测量获得的陷阱密度高度吻合。
关键词： MIS结构、纳米结构硅、界面态、阻变效应
更新于2025-09-11 14:15:04
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亚微米级ZnO多晶薄膜的电阻开关效应
摘要： 阻变器件被认为是传统随机存取存储器最具前景的替代方案。它们在器件可扩展性、低功耗、高读写速度、耐久性和状态保持等方面展现出优异特性。此外，基于阻变效应模拟忆阻器的神经形态电路和类突触器件，为超越冯·诺依曼计算架构和智能系统开辟了新途径。本研究探究了氧化锌薄膜的阻变特性与溅射沉积工艺及器件构型（即价态变化存储器VCM和电化学金属化存储器ECM）的关联。通过制备并深入表征不同厚度的氧化锌器件（50-250纳米），电学测试表明：与常规用于阻变RAM的非晶氧化物（如HfOx、WOx等）不同，采用亚微米级多晶ZnO层配合ECM构型才能实现最可靠的器件性能。研究结果通过关联阻变机制与材料纳米结构进行了深入讨论。
关键词： 阻变效应、氧化锌、纳米结构、忆阻器
更新于2025-09-10 09:29:36
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掺氮化钨底电极的铜阳离子迁移MoS?基阻变存储器件的性能提升
摘要： 采用磁控溅射沉积的二硫化钼（MoS2）薄膜，在Cu/MoS2/W2N堆叠结构中研究了其用于阻变随机存储器（ReRAM）的阻变特性。研究证实采用氮化钨（W2N）作为底电极材料具有显著优势：工作电压稳定性良好、耐久性优异（10^3次循环）以及非易失性保持特性突出（10^3秒）。Cu/MoS2/W2N结构中的阻变特性源于MoS2薄膜内铜导电细丝的形成与断裂过程。低阻态（LRS）主要呈现欧姆传导机制，高阻态（HRS）则以空间电荷限制电流（SCLC）为主导传导机制。本研究表明采用W2N底电极的MoS2薄膜适用于下一代非易失性ReRAM器件应用。
关键词： 导电细丝、阻变效应、二硫化钼、薄膜、氮化钨
更新于2025-09-10 09:29:36
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基于聚[(9,9-二正辛基芴-2,7-二基)-交替-(苯并[2,1,3]噻二唑-4,8-二基)]：聚乙烯吡咯烷酮复合材料的溶液法制备柔性非易失性阻变器件及其导电机理
摘要： 近期，用于可穿戴电子器件的溶液法制备阻变开关因其工艺简便而备受关注，在不同应用领域展现出需求。本文提出一种基于两种聚合物——聚[(9,9-二正辛基芴-2,7-二基)-交替-(苯并[2,1,3]噻二唑-4,8-二基)](F8BT)与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合材料的溶液法阻变存储器件，该器件通过旋涂技术在柔性氧化铟锡(ITO)包覆的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上制备而成。所制器件在±1.5V的小幅工作电压扫描下展现出优异的非易失性双极性阻变特性，其高阻态(HRS)和低阻态(LRS)电阻值分别为92678.89Ω和337.85Ω。为验证非易失性与长期稳定性，器件经700次以上耐久循环测试，期间HRS与LRS波动值分别为48Ω和37.35Ω。60天以上的保持时间测试显示ROFF/RON比值为274.31。器件可承受<10mm直径的弯曲形变，并采用场发射扫描电镜(FESEM)分析其形貌特征。通过log-log I-V斜率拟合曲线证实，该器件的导电机理符合空间电荷限制传导(SCLC)机制。研究结果表明，基于F8BT:PVP复合材料的阻变器件有望成为未来柔性低功耗非易失性阻变存储器的理想候选方案。
关键词： 阻变效应、复合材料、F8BT、溶液法制备、柔性、非易失性、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、导电机理
更新于2025-09-04 15:30:14