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金属掺杂改善HfO_(2)阻变存储器(RRAM)氧空位导电细丝性能 被引量:2
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作者 王菲菲 代月花 +4 位作者 卢文娟 鲁世斌 汪海波 万丽娟 蒋先伟 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期445-451,共7页
本研究采用金属掺杂的方式调控氧空位导电细丝的电子结构以获得更好的器件性能。计算了HfO_(2)体系中四组氧空位的形成能,得到V_(O4)-V_(O23)-V_(O34)-V_(O46)最易形成的氧空位簇;分波电荷态密度进一步表明在[010]晶向上电荷聚集形成导... 本研究采用金属掺杂的方式调控氧空位导电细丝的电子结构以获得更好的器件性能。计算了HfO_(2)体系中四组氧空位的形成能,得到V_(O4)-V_(O23)-V_(O34)-V_(O46)最易形成的氧空位簇;分波电荷态密度进一步表明在[010]晶向上电荷聚集形成导电通道。另外,研究了Ag、Mg、Ni、Cu、Al、Ta、Ti掺杂对该缺陷体系电子结构的影响,显示Ni与其它金属相比,在共缺陷体系中最易形成,体系最稳定;V_(O)-Ni共缺陷体系中导电细丝最均匀,最高等势面值最大,证明导电细丝最易形成;V_(O)-Ni之间相互作用能为-2.335eV,表明缺陷相互吸引;金属Ni具有很强的局域电子能力。 展开更多
关键词 存储器 氧空位 导电细丝 掺杂 第一性原理
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基于阻变存储器的物理不可克隆函数设计
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作者 冯平 廖文丽 +2 位作者 左石凯 陈铖颖 黄渝斐 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第4期341-349,共9页
物理不可克隆函数(PUF)将集成电路制造过程中产生的工艺变化作为一种安全原语,已被广泛应用于硬件安全领域,特别是身份认证和密钥存储。提出了一种基于阻变存储器(RRAM)阵列的PUF优化设计,采用2T2R差分存储结构,并利用阵列中RRAM单元的... 物理不可克隆函数(PUF)将集成电路制造过程中产生的工艺变化作为一种安全原语,已被广泛应用于硬件安全领域,特别是身份认证和密钥存储。提出了一种基于阻变存储器(RRAM)阵列的PUF优化设计,采用2T2R差分存储结构,并利用阵列中RRAM单元的阻值变化产生PUF的随机性,以实现更高安全级别所需的大量激励-响应对(CRP)。RRAM PUF的存储单元基于28 nm工艺实现,其面积仅为0.125μm~2,相比传统PUF存储单元面积开销减小,在入侵和侧信道攻击方面具有更好的鲁棒性。实验数据表明,RRAM PUF唯一性达到了约49.78%,片内汉明距离为0%,一致性良好,具有较好的随机性。 展开更多
关键词 硬件安全 存储器(rram) 物理不可克隆函数(PUF) 激励-响应对(CRP) 灵敏放大器
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氧化锰-氧化铪双层结构阻变存储器交叉阵列的研究
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作者 胡全丽 罗涵琼 苏旺 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期246-250,共5页
组建了具有5×5交叉阵列结构的Ag/MnO/HfO_(2)/Pt阻变存储器,研究了MnO和HfO_(2)双层结构的电阻转变特性。器件表现出高开关比、低操作电压和无电初始化等稳定的双极性电阻转变特性。电阻转变机制主要为欧姆传导和肖特基发射机制。... 组建了具有5×5交叉阵列结构的Ag/MnO/HfO_(2)/Pt阻变存储器,研究了MnO和HfO_(2)双层结构的电阻转变特性。器件表现出高开关比、低操作电压和无电初始化等稳定的双极性电阻转变特性。电阻转变机制主要为欧姆传导和肖特基发射机制。证明了具有5×5交叉阵列结构的Ag/MnO/HfO_(2)/Pt器件有望成为一种有潜力的阻变存储器候选体系。 展开更多
关键词 氧化锰 氧化铪 存储器 交叉阵列
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新一代存储技术:阻变存储器 被引量:14
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作者 王源 贾嵩 甘学温 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期565-572,共8页
阻变存储器具有存储单元结构简单、工作速度快、功耗低、有利于提高集成密度等诸多优点,受到广泛的关注。作者论述了RRAM的基本结构和工作原理,并介绍了三维集成和多值存储等RRAM新型技术。
关键词 不挥发性存储器 存储器 可逆转换 三维集成 多值存储
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脉冲激光沉积制备非晶La_(0.75)Sr_(0.25)MnO_3薄膜用于半透明阻变存储器(英文) 被引量:2
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作者 张佳旗 吴小峰 +3 位作者 马新育 袁龙 黄科科 冯守华 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第4期784-790,共7页
用脉冲激光沉积方法制备非晶La_(0.75)Sr_(0.25)MnO_3(a-LSMO)薄膜作为阻变器件(Ag/a-LSMO/ITO)的中间层,所得器件具有良好的非易失性和双极阻变行为。ITO衬底及超薄a-LSMO薄膜具有很高的可见光透过率,从而可制备半透明阻变器件。通过... 用脉冲激光沉积方法制备非晶La_(0.75)Sr_(0.25)MnO_3(a-LSMO)薄膜作为阻变器件(Ag/a-LSMO/ITO)的中间层,所得器件具有良好的非易失性和双极阻变行为。ITO衬底及超薄a-LSMO薄膜具有很高的可见光透过率,从而可制备半透明阻变器件。通过高分辨透射电镜直接观测到了在银电极与ITO电极间的银导电细丝。器件的阻变特性归因于在非晶镧锶锰氧层中的银导电细丝的生长与断裂。 展开更多
关键词 存储器 锰氧化物&脉冲激光沉积 钙钛矿
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阳离子基阻变存储器的研究进展 被引量:1
6
作者 刘琦 刘森 +2 位作者 龙世兵 吕杭炳 刘明 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期81-87,共7页
基于电荷存储的传统非易失存储技术越来越难以满足大数据时代对海量信息的存储需求,亟需发展基于新材料、新原理的非易失存储技术。基于阳离子电化学效应的阻变存储器具有结构简单、速度快、功耗低、可缩小性好、易于三维集成等优点,被... 基于电荷存储的传统非易失存储技术越来越难以满足大数据时代对海量信息的存储需求,亟需发展基于新材料、新原理的非易失存储技术。基于阳离子电化学效应的阻变存储器具有结构简单、速度快、功耗低、可缩小性好、易于三维集成等优点,被认为是下一代非易失存储器的有力竞争者。然而,器件参数离散性大以及阻变机制不清晰严重阻碍了该类器件的快速发展。近几年,国内外学者通过材料和结构的优化设计显著提高了器件的性能,借助先进的表征技术阐明了器件电阻转变的微观机制,为阳离子基阻变存储器的大规模生产和应用奠定了科学基础。从材料改性、器件结构设计和微观机制表征三个方面综述了阳离子基阻变存储器的研究进展,并对其未来的研究方向和发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 非易失存储器 存储器 固态电解液 电化学效应 导电细丝
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基于阻变效应非挥发性存储器的研究概述 被引量:1
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作者 陈心满 赵灵智 牛巧利 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第15期19-26,共8页
随着半导体技术节点的推进,传统的半导体存储技术已经满足不了人们对便携式信息产品的要求。阻变式存储器(RRAM)作为一种新的存储技术,其器件具有结构简单、与CMOS工艺兼容、可高密度集成以及快速存储等优势,引起人们广泛的研究兴趣并... 随着半导体技术节点的推进,传统的半导体存储技术已经满足不了人们对便携式信息产品的要求。阻变式存储器(RRAM)作为一种新的存储技术,其器件具有结构简单、与CMOS工艺兼容、可高密度集成以及快速存储等优势,引起人们广泛的研究兴趣并成为国内外研究的热点领域。就目前RRAM器件的研究现状,从RRAM器件的基本工作原理、微观物理机制、实际应用所遭遇的挑战以及新型RRAM器件等方面进行了简要评述。 展开更多
关键词 rram存储器 效应 存储物理机制
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柔性阻变存储器材料研究进展 被引量:2
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作者 唐大秀 刘金云 +7 位作者 王玉欣 尚杰 刘钢 刘宜伟 张辉 陈清明 刘翔 李润伟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期81-92,共12页
本文简述了阻变存储器的基本结构、工作原理、发展历程和研究现状,归纳总结了柔性阻变存储器的材料体系,包括介质材料、电极材料和基底材料,以及柔性阻变存储器材料体系的总体趋势和最新研究进展;分析了柔性阻变存储器的性能特点,包括... 本文简述了阻变存储器的基本结构、工作原理、发展历程和研究现状,归纳总结了柔性阻变存储器的材料体系,包括介质材料、电极材料和基底材料,以及柔性阻变存储器材料体系的总体趋势和最新研究进展;分析了柔性阻变存储器的性能特点,包括存储性能和力学性能。阐述了发展柔性阻变存储器的重要意义与面临的挑战,提出了该领域现在研究中存在的不足和未来需要进一步研究的方向。得出力学性能稳定的高电导可拉伸电极和存储性能稳定的可拉伸介质是柔性阻变存储器材料今后发展的主要方向。 展开更多
关键词 柔性存储器 介质材料 电极材料 基底材料 存储性能 力学性能
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面向阻变存储器的长短期记忆网络加速器的训练和软件仿真 被引量:4
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作者 刘鹤 季宇 +2 位作者 韩建辉 张悠慧 郑纬民 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1182-1191,共10页
长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络是一种循环神经网络,其擅长处理和预测时间序列中间隔和延迟较长的事件,多用于语音识别、机器翻译等领域.然而受限于内存带宽的限制,现今的多数神经网络加速器件的计算模式并不能高效处理... 长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络是一种循环神经网络,其擅长处理和预测时间序列中间隔和延迟较长的事件,多用于语音识别、机器翻译等领域.然而受限于内存带宽的限制,现今的多数神经网络加速器件的计算模式并不能高效处理长短期记忆网络计算;而阻变存储器交叉开关结构能够以存内计算形式完成高效、高密度的向量矩阵乘运算,从而成为一种高效处理长短期记忆网络的极具潜力的加速器设计模式.研究了面向阻变存储器的长短期记忆神经网络加速器模拟工具以及相应的神经网络训练算法.该模拟工具能够以时钟驱动的形式模拟设计者提出的以阻变存储器交叉开关结构为核心加速部件的长短期记忆加速器微体系结构,从而进行设计空间探索;同时改进了神经网络训练算法以适应阻变存储器特性.这一模拟工具基于System-C实现,且对于核心计算部分实现了图形处理器加速,可以提高阻变存储器器件的仿真速度,为探索设计空间提供便利. 展开更多
关键词 存储器 长短期记忆网络 训练算法 仿真框架 神经网络
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一种联苯型聚酰亚胺阻变存储器的制备及性能 被引量:1
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作者 范丽丽 戴培邦 卢悦群 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2016年第3期29-32,37,共5页
以芳香长链二胺2,2-双(4-氨基苯氧基苯基)丙烷和3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐为原料,通过溶液缩聚法合成聚酰胺酸溶液,采用旋涂法将聚酰胺酸涂于ITO玻璃上,经亚胺化获得一种联苯型聚酰亚胺薄膜作为功能层,制备出一种有机阻变存储... 以芳香长链二胺2,2-双(4-氨基苯氧基苯基)丙烷和3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐为原料,通过溶液缩聚法合成聚酰胺酸溶液,采用旋涂法将聚酰胺酸涂于ITO玻璃上,经亚胺化获得一种联苯型聚酰亚胺薄膜作为功能层,制备出一种有机阻变存储器。对该联苯型聚酰亚胺进行结构表征并研究其热稳定性,采用伏安特性分析仪研究有机阻变存储器的阻变存储性能。结果表明:合成的联苯型聚酰亚胺具有良好的热稳定性;制备的有机阻变存储器具有良好的阻变性能及耐疲劳性能。 展开更多
关键词 联苯型聚酰亚胺 存储器 性能
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二硫化锡纳米片阻变存储器的制备与性能 被引量:2
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作者 赵婷 坚佳莹 +3 位作者 董芃凡 冯浩 南亚新 常芳娥 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2020-2028,共9页
采用水热法合成了尺寸为50~100 nm的二硫化锡纳米片,并首次以二硫化锡作为阻变层材料的阻变存储器(Cu/PMMA/SnS_(2)/Ag,PMMA=聚甲基丙烯酸甲酯),对其阻变性能进行了研究。结果表明:Cu/PMMA/SnS_(2)/Ag阻变存储器的开关比约105,耐受性2.7... 采用水热法合成了尺寸为50~100 nm的二硫化锡纳米片,并首次以二硫化锡作为阻变层材料的阻变存储器(Cu/PMMA/SnS_(2)/Ag,PMMA=聚甲基丙烯酸甲酯),对其阻变性能进行了研究。结果表明:Cu/PMMA/SnS_(2)/Ag阻变存储器的开关比约105,耐受性2.7×10^(3)。在上述2项性能指标达到较优水平的同时,开态与关态电压分别仅约为0.28与-0.19 V。 展开更多
关键词 存储器 二硫化锡 低操作电压
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Cu_xSi_yO阻变存储器单粒子和总剂量辐照效应
12
作者 周晓羽 薛晓勇 +1 位作者 杨建国 林殷茵 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期464-467,共4页
对CuxSiyO结构的阻变存储器(RRAM)进行了总剂量(TID)以及单粒子辐照(SEE)实验。总剂量实验中,1T1R样品分别接受总剂量为1,2和3 k Gy(Si O2)的60Coγ射线辐射。样品中没有出现低阻在辐照后翻转的现象。单粒子辐照实验中,16 kbit RRAM阵... 对CuxSiyO结构的阻变存储器(RRAM)进行了总剂量(TID)以及单粒子辐照(SEE)实验。总剂量实验中,1T1R样品分别接受总剂量为1,2和3 k Gy(Si O2)的60Coγ射线辐射。样品中没有出现低阻在辐照后翻转的现象。单粒子辐照实验中,16 kbit RRAM阵列样品分别接受线性能量转移(LET)值最高达75 Me V的4种离子束的辐射。样品中没有出现低阻在辐照后翻转的现象。除一组无翻转外,存储单元的高阻到低阻的翻转率皆在0.06%左右。实验结果证实了RRAM中已经形成的导电通道不会受辐照影响,因此不存在低阻翻转为高阻的现象。 展开更多
关键词 存储器(rram) 抗辐照 总剂量效应(TID) 单粒子效应(SEE) 地面辐照实验
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不同工艺下操作算法对阻变存储器可靠性的影响
13
作者 王博 杨建国 林殷茵 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期769-773,788,共6页
通过测试不同工艺条件下的导电丝形成算法与低阻阻值分布、烘烤失效率等的关系,研究了阻变存储器(RRAM)单元导电细丝形成过程对可靠性的影响,进一步对导电细丝形成过程的模型进行了优化。实验表明,随着脉宽的增大,操作电压幅值降低、成... 通过测试不同工艺条件下的导电丝形成算法与低阻阻值分布、烘烤失效率等的关系,研究了阻变存储器(RRAM)单元导电细丝形成过程对可靠性的影响,进一步对导电细丝形成过程的模型进行了优化。实验表明,随着脉宽的增大,操作电压幅值降低、成功率提高、烘烤失效率降低,进一步增加脉宽,烘烤失效率大大增加。通过比较不同工艺,发现在烘烤失效率降低时的脉宽条件(1 ms)下,氧化时间短、氧化功率大并且无退火条件的失效率高;而在烘烤失效率增加时的脉宽条件(10 ms)下,氧化时间短、氧化功率大并且无退火条件的失效率低。研究结果为设计RRAM单元操作算法提供了优化方向,同时通过对不同条件下RRAM单元可靠性的比较,优化了工艺配方。 展开更多
关键词 氧化铝/氧化钨 存储器(rram) 形成算法 可靠性 机制 工艺优化
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一种基于阻变单元特性的阻变存储器修复方案
14
作者 李萌 陈刚 林殷茵 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期150-153,163,共5页
针对新型阻变存储器(RRAM)工艺良率不高的问题,提出了一种新型的修复解决方案,该方案基于阻变单元的特殊性能,即初始状态为高阻,经过单元初始化操作过程后转变为低阻。利用这样特性的阻变单元作为错误检测位、冗余单元作为修复位,提出... 针对新型阻变存储器(RRAM)工艺良率不高的问题,提出了一种新型的修复解决方案,该方案基于阻变单元的特殊性能,即初始状态为高阻,经过单元初始化操作过程后转变为低阻。利用这样特性的阻变单元作为错误检测位、冗余单元作为修复位,提出了三种不同的组织结构来实现修复操作。三种结构由于主存储器、检验位存储器及冗余存储器的组织方式不同,达到了不同的冗余存储器利用率。最后,通过数学分析可以证明,该方案在利用了较少冗余存储器的条件下,可以将阻变存储器的错误率普遍降低10~30倍,实现了较好的修复效果。 展开更多
关键词 存储器(rram) 位修复 良率 阵列冗余 单元初始化
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一种NAND型三维多层1TXR阻变存储器设计
15
作者 张佶 金钢 +1 位作者 吴雨欣 林殷茵 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期909-912,共4页
随着存储器市场逐渐受消费电子的驱动,对高密度低成本的存储需求正在不断增加。阻变存储器正在成为新型非挥发存储器的研究热点。提出一种适用于未来高密度应用的与非(NAND)型共享选通管的三维多层1TXR阻变存储器概念。在0.13μm工艺下... 随着存储器市场逐渐受消费电子的驱动,对高密度低成本的存储需求正在不断增加。阻变存储器正在成为新型非挥发存储器的研究热点。提出一种适用于未来高密度应用的与非(NAND)型共享选通管的三维多层1TXR阻变存储器概念。在0.13μm工艺下,以一个使用8层金属堆叠的1T64R结构为例,其存储密度比传统的单层1T1R结构高500%。提出了相关的读写操作方法来防止由漏电流造成的误写和误读并且降低功耗。 展开更多
关键词 与非 三维 可堆叠 多层 存储器 高密度应用
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新型阻变存储器内的电压解决方案
16
作者 廖启宏 吴雨欣 林殷茵 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期446-450,共5页
相对于现在流行的FLASH型存储器,新型阻变存储器(resistive-RAM,RRAM)有很多优势,比如较高的存储密度和较快的读写速度。而针对RRAM的读写操作特性,提出了一种适用于新型阻变存储器的提供操作电压的电路。该方案解决了新型存储器需要外... 相对于现在流行的FLASH型存储器,新型阻变存储器(resistive-RAM,RRAM)有很多优势,比如较高的存储密度和较快的读写速度。而针对RRAM的读写操作特性,提出了一种适用于新型阻变存储器的提供操作电压的电路。该方案解决了新型存储器需要外部提供高于电源电压的操作电压的问题,使得阻变存储器能应用于嵌入式设备。同时,对工艺波动和温度波动进行补偿,从而降低了阻变存储器的读写操作在较差的工艺和温度环境下的失败概率,具有很强的实际应用意义。该设计采用0.13μm标准CMOS 6层金属工艺在中芯国际(SMIC)流片实现,测试结果表明,采用此电路的RRAM能正确地进行数据编程和擦除等操作,测试结果达到设计要求。 展开更多
关键词 存储器 电荷泵 压控振荡器 工艺角 温度
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零维纳米粒子阻变存储器的研究进展
17
作者 胡全丽 苏旺 +1 位作者 王寅 刘景海 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期53-59,64,共8页
零维纳米粒子具有尺寸单一,形貌均匀,化学组成一致和晶体结构相同等特点。综述了近10年来零维纳米粒子阻变存储器电阻转变机制的研究进展。总结了零维纳米粒子阻变存储器的材料类型和电阻转换机制,最后展望了其作为非易失性存储器件的... 零维纳米粒子具有尺寸单一,形貌均匀,化学组成一致和晶体结构相同等特点。综述了近10年来零维纳米粒子阻变存储器电阻转变机制的研究进展。总结了零维纳米粒子阻变存储器的材料类型和电阻转换机制,最后展望了其作为非易失性存储器件的发展前景。 展开更多
关键词 纳米粒子 存储器
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氧化钽阻变存储器的初始化电压调制
18
作者 官郭沁 邹荣 +6 位作者 左青云 田盼 吕杭炳 田志 王奇伟 曾敏 杨志 《现代电子技术》 2021年第6期1-5,共5页
采用物理气相沉积和等离子体氧化工艺制备氧化钽阻变薄膜,利用X射线光电子能谱分析技术对阻变薄膜进行表征。系统研究等离子体氧化时间和阻挡层厚度对初始化电压的影响。研究表明,器件初始化电压随氧化时间增加而增大,同时增加阻挡层厚... 采用物理气相沉积和等离子体氧化工艺制备氧化钽阻变薄膜,利用X射线光电子能谱分析技术对阻变薄膜进行表征。系统研究等离子体氧化时间和阻挡层厚度对初始化电压的影响。研究表明,器件初始化电压随氧化时间增加而增大,同时增加阻挡层厚度可有效降低初始化电压。基于40 nm互补金属氧化物半导体量产工艺平台,成功地在40 nm晶体管后段集成了阻变单元,制备了氧化钽阻变存储器,其初始化电压为3.3 V,置位/复位电压在1.8 V以内。 展开更多
关键词 氧化钽 存储器 电压调制 初始化电压 单元 置位/复位电压
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三维阻变存储器的研究进展
19
作者 高代法 王晓荃 +2 位作者 王悦 尹家宇 陈铖颖 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第3期179-187,194,共10页
在我国信息产业高速发展的今天,传统存储器难以满足目前的数据存储需求,亟需发展新一代高性能存储器。阻变存储器(RRAM)因其具有结构简单、功耗低、集成密度高、读/写速度快等优势,被认为是最具发展潜力的新兴存储器之一。综述了三维RRA... 在我国信息产业高速发展的今天,传统存储器难以满足目前的数据存储需求,亟需发展新一代高性能存储器。阻变存储器(RRAM)因其具有结构简单、功耗低、集成密度高、读/写速度快等优势,被认为是最具发展潜力的新兴存储器之一。综述了三维RRAM的发展现状,分析了现阶段三维RRAM面临的漏电流、热串扰、均一性、可靠性等问题,重点探讨了针对以上问题的解决方案,并对于RRAM未来的应用前景进行了分析和预测,认为其在替代传统存储器、神经网络计算、芯片加密防护等方面有重要的应用前景。 展开更多
关键词 三维存储器(3D-rram) 漏电流 热串扰 均一性 可靠性
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基于IGZO的阻变存储器的研究
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作者 陈沼龙 《农业技术与装备》 2018年第7期58-59,共2页
阻变存储器(RRAM)是新一代存储技术的理想代表之一,利用旋涂法和喷墨打印法制备了Ag/IGZO/ITO结构的RRAM,首先在ITO玻璃上旋涂IGZO薄膜,再在IGZO薄膜上打印Ag,制备MIM结构的器件,并使用半导体参数分析仪(KEITHLEY-4200A-SCS)测试其电学... 阻变存储器(RRAM)是新一代存储技术的理想代表之一,利用旋涂法和喷墨打印法制备了Ag/IGZO/ITO结构的RRAM,首先在ITO玻璃上旋涂IGZO薄膜,再在IGZO薄膜上打印Ag,制备MIM结构的器件,并使用半导体参数分析仪(KEITHLEY-4200A-SCS)测试其电学性能,测试结果显示其具有双极组变特性。 展开更多
关键词 存储器 IGZ 喷墨打印 Ag电极
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