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微纳米材料的新应用 || 用于制备忆阻器件的原子层沉积技术：前驱体对预沉积堆叠材料的影响
摘要： 原子层沉积（ALD）是制备薄膜氧化物用于多种应用的标准技术。我们介绍了该技术并展示了其在获取忆阻器件中的应用。通过ALD生长的HfO2在高度掺杂的Si衬底上（其上覆盖有SiO2薄膜和Ti电极）沉积，制备了金属/绝缘体/金属堆叠结构。文中展示并讨论了器件性能的提升（无需形成过程、自限流特性、无交叉滞回电流-电压特征）。通过X射线反射仪、原子力显微镜和二次离子质谱对堆叠结构的细致分析揭示：实际器件堆叠顺序偏离预期（HfO2/Ti/SiO2/Si）。分析研究表明Ti层发生了氧化，这与HfO2 ALD过程中使用臭氧前驱体有关。新的沉积工艺及阻抗测量推导的模型支持我们的假设：臭氧对预先沉积的Ti层的作用决定了器件的整体特性。此外，这些经ALD定制的多功能器件展现出整流能力与足够长的保持时间，足以作为交叉阵列架构中的存储单元及多比特方案的应用材料，同时具备其他潜在应用前景。
关键词： ReRAM（阻变随机存取存储器）、非易失性存储器、互补阻变存储单元、免形成忆阻器件、原子层沉积技术、基于氧化还原的阻变随机存取存储器
更新于2025-09-23 15:21:21
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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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[IEEE 2019欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019年6月23日-2019年6月27日）] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 光纤激光驱动的50毫瓦平均功率气体等离子体太赫兹产生技术
摘要： 首次评估了具有IGZO电荷存储层的非晶铟镓锌氧化物（a-IGZO）薄膜晶体管非易失性存储器件在多级单元存储应用中的性能。原始器件定义为初始状态（OS），经正栅极电压脉冲（如12V持续10ms）可切换至编程状态（PS），经负栅极电压脉冲（如-15V持续10ms）可切换至擦除状态（ES）。写入机制归因于正栅极偏压下电子从沟道向电荷存储层的福勒-诺德海姆隧穿效应，以及负栅极偏压下的反向隧穿效应。该器件展现出优异的电学可编程与擦除特性：经历100次编程/擦除循环后，OS与PS间仍保持2.4V存储窗口，OS与ES间亦维持2.66V存储窗口；在10^5秒保持时间内，相对于OS的存储窗口分别为PS的1.91V和ES的1.30V。
关键词： 非易失性存储器、薄膜晶体管、多层单元、铟镓锌氧化物
更新于2025-09-23 15:21:01
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非易失性可编程二硒化钨（WSe?）光电探测器
摘要： 具有非易失性存储功能的新型光电器件是诸多应用领域的重要组成部分，其应用范围涵盖以光学刺激作为附加参数的光电随机存取存储器，到试图模拟人脑工作模式的人工神经形态网络等复杂系统。近年来，二维材料因其优异的光电特性和对外部电场的高灵敏度，成为构建此类存储型光电器件的理想候选材料。本研究报道了一种可作为非易失性可编程光电探测器工作的二硫化钨（WSe2）单层p-n结器件——通过采用内置电荷俘获层的分裂栅极结构，该器件能长期保持用户预设的响应度值。配置完成后，该探测器无需外加偏置电压即可作为自驱动光电探测器工作，同时依靠浮栅存储的电荷也无需外部门极电压。此外，该器件展现出卓越性能：在约270 W m?2白光照射下开路电压达1 V左右，填充因子高于30%，并具备快速响应特性。这种可编程光电探测器为构建更复杂的图像传感系统提供了全新核心元件概念。
关键词： 可编程光电探测器、二硒化钨、二维材料、光电探测器、浮栅、非易失性存储器
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用氧化石墨烯量子点增强电荷俘获存储器的记忆特性
摘要： 本研究将氧化石墨烯量子点（GOQDs）嵌入高介电常数材料HfO?的电荷捕获层中，用于非易失性存储器应用。所制备器件在63.5V扫描电压下展现出1.57V的大存储窗口，且在1.2×10?秒保持时间后仅出现13.1%的电荷损失。这一优异性能归因于电荷捕获层中形成的量子阱效应。HfO?薄膜中的缺陷陷阱增强了器件的电荷捕获效率和保持特性。该研究表明，嵌入高介电常数材料中的GOQDs在电荷捕获存储器应用方面具有良好前景。
关键词： 非易失性存储器、氧化石墨烯量子点、二氧化铪、电荷俘获存储器
更新于2025-09-23 15:19:57
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范德华铁电异质结中栅极耦合实现的稳健滞后效应：用于非易失性存储与可编程整流器
摘要： 铁电场效应晶体管（FeFETs）是最具潜力的铁电器件之一，但其通常受限于界面质量不佳的问题。新近发现的二维层状铁电材料结合范德华异质结构（vdWHs）的优势，有望制备出具有原子级薄层的高性能FeFETs。本研究采用二硫化钼（MoS2）、六方氮化硼（h-BN）和CuInP2S6（CIPS）构建了双栅控二维铁电vdWHs器件，该器件兼具高性能非易失性存储与可编程整流功能。首次发现插入h-BN层及双栅耦合结构能显著稳定并有效极化铁电相CIPS材料。基于此设计，该器件作为非易失性存储器展现出创纪录的性能指标：超大存储窗口、高开关比（10^7）、超低编程态电流（10^-13安培）以及优异的耐久性（10^4秒）。作为可编程整流器时，器件呈现宽范围栅压调控的整流特性，且在编程状态下仍保持高达3×10^5的整流比与稳定的保持特性。这证明了铁电vdWHs在新颖多功能铁电器件领域的重要应用潜力。
关键词： 非易失性存储器、可编程整流器、铁电材料、双栅耦合、范德华异质结构、二维材料
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2018年IEEE国际电气、电子与通信工程创新会议（ICRIEECE）- 印度布巴内斯瓦尔（2018年7月27日-28日）] 2018年国际电气、电子与通信工程创新会议（ICRIEECE）- 用于阻变器件的PMMA基质中嵌入钙钛矿量子点
摘要： 在这项工作中，我们制备了嵌入聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基体的CH3NH3PbBr3钙钛矿量子点存储器器件。在该钙钛矿量子点与聚合物复合材料中检测到了电阻开关现象。测得其开/关电流比大于102，且具有良好的重现性和可靠性。我们的研究为利用有机铅卤钙钛矿量子点实现非易失性存储应用开辟了道路。
关键词： 非易失性存储器、钙钛矿、量子点
更新于2025-09-23 15:19:57
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脉冲激光沉积的BaTiO3/LaNiO3异质结中的空间电荷限制传导
摘要： 我们报道了采用脉冲激光沉积技术在LaNiO3（LNO）缓冲层上制备BaTiO3（BTO）薄膜所形成的金属-绝缘体-金属结（Au/BTO/LNO）的电荷传输机制。通过测量、分析温度依赖的电流密度-电压（J-V）特性，并与La0.67Ca0.33MnO3（LCMO）缓冲的BTO薄膜（Au/BTO/LCMO）进行对比。虽然发现其机制与BTO/LCMO情况相同属于空间电荷限制传导（SCLC），但Log J-Log V图中欧姆区的缺失表明具有更高的注入率。从拟合的J-V曲线中提取了陷阱密度、激活能以及自由载流子与陷阱载流子比率（h）等参数，并研究了它们的温度依赖性，与BTO/LCMO进行了对比。与BTO/LCMO相比，BTO/LNO表现出更高的电流密度、更低的激活能、更低的陷阱密度以及更高的自由载流子与陷阱载流子比率（h）。此外，较低的激活能表明存在浅能级陷阱。
关键词： 非易失性存储器、钛酸钡、金属-绝缘体-金属结、空间电荷限制传导、脉冲激光沉积
更新于2025-09-23 15:19:57
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Ti?C?纳米片中的可配置多态非易失性存储行为
摘要： MXenes因其兼具金属导电性与表面亲水性等优异特性，在学术界和工业界均引起了广泛关注。但据我们所知，MXenes在非易失性阻变随机存储器（RRAM）中的潜在应用鲜有报道。本文首次展示了以MXene（Ti3C2）为活性组分的RRAM器件。该Ti3C2基RRAM展现出典型的双极性开关行为、长保持特性、低置位电压、良好的机械稳定性及优异的可靠性。通过调节置位过程中的不同限流值，可实现多态信息存储。导电原子力显微镜（C-AFM）与开尔文探针力显微镜（KPFM）验证表明，电荷俘获辅助跳跃过程是该Ti3C2基RRAM阻变机制的主要成因。此外，我们成功在塑料衬底上制备出具有良好机械稳定性和长保持特性的柔性Ti3C2基RRAM。Ti3C2基RRAM在柔性电子领域极具应用潜力，有望开启更多功能化应用场景。
关键词： MXenes（MXene材料）、非易失性存储器、柔性电子器件、阻变随机存取存储器、Ti3C2（碳化钛）、多态存储
更新于2025-09-22 13:29:29
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 基于手征耦合芯光纤的单片放大器
摘要： 首次评估了具有IGZO电荷存储层的非晶铟镓锌氧化物（a-IGZO）薄膜晶体管非易失性存储器件的多级单元存储应用性能。原始器件定义为初始态（OS），经正栅极电压脉冲（如12V持续10ms）可切换至编程态（PS），经负栅极电压脉冲（如-15V持续10ms）可切换至擦除态（ES）。写入机制归因于正栅偏压下电子从沟道向电荷存储层的福勒-诺德海姆隧穿效应，以及负栅偏压下的反向隧穿效应。该器件展现出优异的电学可编程与擦除特性：经历100次编程/擦除循环后，OS与PS间仍保持2.4V存储窗口，OS与ES间亦维持2.66V存储窗口；在10^5秒保持时间内，相对于OS的存储窗口分别为PS的1.91V和ES的1.30V。
关键词： 薄膜晶体管，铟镓锌氧化物，非易失性存储器，多级单元
更新于2025-09-19 17:13:59