刘俊勇
- 作品数：3 被引量：3H指数：1
- 供职机构：福州大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家大学生创新性实验计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术更多>>
- Cu/TiO_2/ITO薄膜元件阻变性能与机理研究
- 2015年
- 以磁控溅射方法沉积TiO2薄膜和Cu上电极层,制备Cu/TiO2/ITO阻变存储器元件。采用原子力显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪对薄膜材料进行性能表征,测试结果表明:TiO2薄膜表面平整、致密;结构以非晶为主,仅有少量金红石相TiO2(110)面结晶;钛氧比为1:1.92(at%),说明薄膜内部存在少量氧空位。在阻变性能测试中,元件呈现双极阻变现象,阻变窗口值稳定,数据保持特性良好,但未出现Forming过程。通过对阻变元件I-V曲线线性拟合结果的分析,得出阻变机理由导电细丝理论和普尔-法兰克效应共同控制。进一步分析发现,被氧化的Cu离子在偏压作用下很容易在TiO2薄膜内迁移并形成直径较大且较为稳定的导电细丝。
- 刘俊勇周白杨邢昕陈志坚李建新
- 关键词：TIO2薄膜磁控溅射
- W/TiO_2/ITO薄膜的阻变性能及其机理研究被引量：3
- 2014年
- 采用磁控溅射方法沉积TiO2薄膜及电极层,制备W/TiO2/ITO薄膜阻变存储器单元。利用原子力显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪对薄膜进行表征,测试结果表明:TiO2薄膜表面平整、致密;组织结构以非晶为主,仅有少量的金红石相TiO2(110)面结晶;钛氧比为1∶1.92,其内部存在少量的氧空位。在电学测试中,元件呈现出了稳定的双极阻变现象,V Set分布在0.92 V左右,V Reset分布在-0.82 V左右;元件窗口值稳定,数据保持特性良好。通过对元件I-V曲线线性拟合结果的分析,我们认为元件的阻变机理由导电细丝机制主导。进一步的分析发现,该导电细丝是由钨原子构成,钨原子在电场作用下发生氧化还原反应并在TiO2薄膜层中迁移,造成了导电细丝的形成和断裂。
- 张维周白杨刘俊勇邢昕李建新
- 关键词：TIO2薄膜
- TiO_2薄膜元件阻变机理的模拟研究
- 2015年
- 基于密度泛函理论采用第一性原理对Ti8O16、Ti8O15和Ti8O14三种晶体结构进行电子结构的模拟计算。通过模拟结果的分析推断氧空位的作用:氧空位含量较少时,起捕获电子的作用;氧空位含量较多时,起构成导电细丝的作用;可得出Ti O2阻变机理受导电细丝理论和空间电流限制电荷效应控制的推论。参考模拟计算的结果,通过选择不同的反应磁控溅射镀膜工艺,控制薄膜钛氧比进而改变氧空位含量,可获得低阻态受氧空位导电细丝控制的阻变介质层。采用反应磁控溅射法制备以Ti O2薄膜为阻变层的阻变元件并研究其阻变机理,需要大量的实验以优化镀膜工艺参数,而采用计算模拟的方法探讨阻变机理则可以节约材料和时间成本。
- 邢昕周白杨陈志坚李建新刘俊勇张维
- 关键词：TIO2氧空位反应磁控溅射
