近日，中國科學院微電子研究所劉明課題組在阻變存儲器研究方向取得新進展，揭示了陽離子基阻變存儲器復位失效現象的微觀機制，通過增加離子阻擋層，改善了器件的可靠性，主要研究成果于日前發表在《先進材料》上，并被選為封面文章。
阻變存儲器具有結構簡單、高速、低功耗、易于3D集成等優勢，是下一代高密度非易失性存儲器的有力競爭者之一。但阻變存儲器在實現大規模應用之前還有一些關鍵的問題需要克服，特別是器件的失效機制及可靠性改善仍需開展進一步的研究。
劉明課題組在陽離子基阻變存儲器的微觀機制、性能調控和集成技術上開展了系統的研究工作。課題組最近發現在陽離子基阻變存儲器中存在置位（SET）和復位（RESET）過程的競爭，造成了該類器件復位操作的失效。通過TEM和EDS的測試分析，發現構成導電細絲的活性金屬在電場作用下會擴散進入到Pt電極中，從而在Pt電極中形成額外的活性金屬源，造成復位操作的失效。課題組提出了在Pt電極表面增加離子阻擋層來抑制導電細絲過生長進入Pt電極的解決方案，發展了插入單層石墨烯作為離子阻擋層的新結構器件，TEM結果表明石墨烯插層能夠有效阻擋導電細絲過生長進入Pt電極層，電學實驗結果證明石墨烯插層器件消除了復位操作失效的現象，在改善器件可靠性的同時仍具有優良的阻變存儲性能。
京公網安備 11010502049343號