其中 E 为电场强度，q 为单电子电荷，B 是势垒大小， i 为介电常数。T 为温度。 3. 导电细丝模型 目前为止，导电细丝模型可以说是被科研人员最为广泛接受的一种模型。导电细

丝模型，顾名思义，是说阻变层材料在外电场作用下以形成导电细丝（通道）和断开 导电细丝来实现电阻转变。这一转变主要是由于阻变材料在外加一定方向的电场作用 下发生氧化还原的化学反应，导致离子在局部偏聚，形成导电通道[4]。这时，阻变层 处于低阻态，其电流与电压往往成欧姆关系。

在加相反电压条件下，目前提出有两种可能的效应，一个是阻变层中电极附近发 生与加正压相反的氧化还原反应，导致导电细丝断裂，材料重新变回高阻态，发生这 种效应的阻变器件往往表现出双极性（即阻变效应与外加电压正负性相关）。存在这 种阻变机制的阻变层材料通常是含有易迁移离子的化合物或者其阳极为活泼金属电

极（如 Ag，Cu 等），这和本论文中用到的 Ag2S 固体电解质材料一样，所以下面讨论 机理模型时将会参考这一模型。另一种是焦耳热效应，即在电流通过导电细丝时由于 焦耳热作用是离子热运动加速，破坏了有序的偏聚，导致导电细丝断裂。这种情况往 往跟电极方向无关，称之为单极性[31]。

1.3 本论文研究意义及内容

1.3.1 本研究意义

席卷全球的第三次科技又一次给人们带来了巨大的变化，人类社会自此 步入了信息技术时代。特别是互联网的兴起，带动了各类信息数据的飞速膨胀。 而如何存储有用的海量数据无疑成了科研人员的关注焦点。能在断电情况下依旧 保持数据完整性的非挥发型存储器成为了信息存储行业甚至是整个半导体行业的 宠儿。近几年，随着穿戴式智能设备（如智能手表，智能眼镜等）的兴起，进一 步带动了移动存储市场的消费。而 60 年代发展至今的 Flash 存储器凭借其成熟的 工艺及较高的集成度而成为目前非易失性存储器的主流。然而，随着科技日益进 步，人们对存储器的性能要求也越来越严格，既要集成度高（容量大），成本低， 性能优异，读取速度快，又要能耗低，材料环保等，而现有的闪存随着工艺节点 的不断推进，以逐渐遇到难以克服的技术瓶颈[1]，难以满足未来存储器（特别是移 动存储器）的需求。文献综述

正是基于上述的问题，近十年，人们把目光投向了新型存储器的研究。其中， 阻变存储器因其简单的基本结构[5]，种种优异的性能，如读取速度快，操作电压低， 能耗小等，开始受到学术界的重点关注，中国一些知名的大学和研究所[32, 33]以及 许多世界知名的实验室和公司均投入大量精力进行相关的研究，如惠普实验室[9]， IBM 等。

目前，有很多阻变器件的阻变层材料制备过程涉及多种步骤处理或者十分复 杂[18, 28]，这也造成了制备过程不可控因素增多，器件性能不好控制，同时又会增 加成本和制作时间，这些都不利于器件的制备。而本实验过程中采用的是化学溶 液法制备纳米晶，直接合成了结晶性良好的纳米晶，一步到位，更加简便快捷， 容易实现大量生产。而且，本实验制备得到的 Ag2S 纳米晶粒径分布十分均匀，这

意味着本实验合成的纳米晶在目前较火的超晶格研究领域有可能有很大的应用潜 力。下文中，本论文将涉及到了一些 Ag2S 纳米晶自组装成超晶格结构的相关实验， 来说明这一点。