2. 有机化合物材料 相对于无机材料，通常的有机材料因其工业成本低，种类繁多，可大面积成膜，

成膜后柔性好等特点也受到很多科研人员的注意。目前，也有许多有机材料被发现具 有忆阻效应，如 P3HT，AgTCNQ，苯乙烯，TPD，Alq3，PVK 等[12, 22-24]。但由于很 多有机材料的导热性与耐热性都不太好，执行器件操 作时难以达到高速操作的目的， 另外，其制备出来的器件循坏耐受性也往往较差，这些都限制了有机材料在 RM 中的 应用。

3. 钙钛矿氧化物材料 钙钛矿氧化物材料是一类拥有奇特的理化性质的无机非金属材料，它的分子通式

为 ABO3。最早报道的将钙钛矿材料应用于阻变存储器的是美国 IBM 公司，他们通过 脉冲激光沉积（PLD)的方法，主要进行了掺 Cr 的 SrZrO3 材料的阻变特性研究[25]。在 对其阻变特性的研究过程中，不仅发现了 SrZrO3 材料的忆阻效应现象，更进一步发现 了其多值存储特性，开辟了存储器的新领域，为进一步大幅提高存储密度提供了可能。 但由于其成分与制备工艺相对复杂，工艺成本较高，难以在工业实际中推广，从而限 制了钙钛矿材料在阻变器件中的应用。

4. 固体电解质材料 固体电解质材料通常又可称为快离子导体材料，顾名思义，在一定条件下，固体

电解质材料中的离子迁移率较高。一般在阻变存储器件中运用的固体电解质材料主要 是含 Ag 和 Cu 的硫化物，如 Cu2S[26]，Ag2S[27-29]等。基于这些硫化物的阻变存储器的

阳极金属电极通常采用 Ag 等相对活泼的金属，而阴极电极则采用诸如 Pt，ITO 等。这 种材料组成的器件具有操作电压低，可缩小性好，能耗低，开关速度快等优势，成为 人们的研究热点之一。

1.2.2 现有阻变主要机理模型

阻变存储器想要实现稳定的器件的性能与大规模的实际应用 ，我们必须要弄明 白阻变存储器的机理。然而到目前为止，科研人员还未真正提出能完美解释阻变机制 的理论。不过，基于一系列的实验现象，人们提出了一些理论模型来尝试解释阻变机 理，目前受到较多人接受的机理模型有空间电荷限制效应 SCLC，Pool-Frenkel 效应以 及导电细丝模型[30]，下面进行简单介绍。

1.  空间电荷限制模型 SCLC

器件阻变层材料在制备过程中不可避免的会带来一定的缺陷，在外界施加较低电 压时，流过阻变层的载流子被这些缺陷陷阱俘获，成为不可移动的载流子，材料导带 上的载流子并没增加多少，故对阻变层本身导电性未产生大的影响。当继续加大电压 时，阻变层薄膜中的陷阱被填充完毕，剩余的载流子成为自由可移动的导电载流子， 这使得材料的电导突然增加，阻变层从高阻态转为低阻态，此时电流与外部电压满足 以下关系式：

8L3 1

其中 J 为电流密度，为材料介电常数，μ 为载流子迁移率，L 为膜厚度，V 为所 施加的外部电压，θ 为导带与缺陷陷阱中载流子浓度之比。但施加相反的外部电压之 后，载流子又被拉出缺陷，阻变层又重新回到高阻态，完成一次循环。论文网

2. Pool-Frenkel 效应

Pool-Frenkel 效应（P-F 效应）又称场助热离子效应，是由 Frenkel 等人提出来的 一种理论模型。这也是一种跟阻变层缺陷态相关的一种理论模型。Frenkel 等人提出， 在外加电压作用下，缺陷态的势垒高度发生变化，这将影响载流子跃迁出陷阱的概率， 从而造成阻变层的电阻态发生改变。