2.2.2  阻变层的制备 10

2.2.3  蒸镀电极 10

2.3  本章小结 11

3 单分散 Ag2S 纳米晶的制备与表征 12

3.1 单分散 Ag2S 纳米晶实验合成 12

3.2  测试与表征 13

3.3 Ag2S 纳米晶的自组装 15

3.4  本章小结 16

4 Ag2S 阻变存储器器件组装与测试分析 18

4.1  器件制作过程 18

4.2  器件性能测试结果分析 19

4.3 Ag2S 阻变存储器存储机理 22

4.4  本章小结 23

结 论 25

致 谢 26

参 考 文 献 27

1  绪论

1.1  引言

在现代电子信息产业发展过程中，非易失性存储器在其中扮演着不可或缺的角 色。，对非易失性存储器的需求伴随着小型化的移动设备（如智能手机，数码相机， 可穿戴智能设备等）飞速发展而日益增加。这些电子设备中的数据存储，非易失性存 储器起着必不可少的作用。到目前为止，闪存（Flash）依旧是非易失性存储器中的主 导者，在市场上拥有大部分份额，具有高集成密度和优异性能的硅基闪存自 90 年代 以来获得了迅猛的发展。

Flash 闪存的基础结构如图 1.1（a），主要由控制栅极，隧穿势垒（或氧化）层， 衬底，浮栅层等，与普通的晶体管构造有些类似，但原理是截然不同的。Flash 实现 存储的原理是（如图 1.1b)：在外界一定电信号的激发下，沟道中的电子因隧穿效应穿 过势垒层进入浮栅层，使得器件阈值电压增大，而实行反向电激发时电子又被拉回沟 道中，造成阈值电压减小，这样一大一小的信号可通过外部电路判断出来，实现数据 “0”和“1”的存储。然而随着集成度的增加，浮栅层逐渐减薄，诸如电荷泄露等无 法避免的技术瓶颈[1]使得闪存的集成度难以继续提高。所以目前，寻找新材料，新技 术来解决非易失性存储器的发展瓶颈日益成为了国内外的研究热点。目前出现的比较 热门有可能代替闪存的候选器件有：，依靠相变存储器（PCRAM)[2]，磁性存储器 (MRAM)[3]，阻变存储器(RRAM)[4, 5]，以及铁电存储器（FRAM）[6, 7]。其中阻变存储 器由于其简单的结构（三明治结构）与优异的性能使之成为人们关注的焦点，是热门 的存储器候选者之一。

图 1.1 Flash 存储器简单结构示意图（a）和其原理示意图（b)

1.2 阻变存储器概述

阻变存储器，又称忆阻器，英文简称 RRAM（Resistive Random Access memory）。 忆阻这个概念是美国加利福尼亚大学伯克利分校的教授，华裔科学家蔡少棠在 1971 年提出的[8]，蔡教授根据多年研究从对称性角度提出了忆阻概念。然而多年时间人们 并未关注到这一成果。直到 2008 年，美国惠普实验室的 Strukov 和合作者在做小型电 路实验时制造出阻变器件的实物[9]，知名《时代》杂志将其评为“2008 年最佳发明之 一”。这一重要成果无疑引起了相关科研人员极大的关注。