宋 玲

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）

RRAM的阻变特性研究

宋 玲

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）

阻变存储器（RRAM）是一种基于阻值变化来记录存储数据信息的非易失性存储器（NVM），RRAM具有存储单元结构简单、工作速度快、功耗低等诸多优点，因而受到广泛关注。主要从三方面论述RRAM的阻变特性。

阻变存储器；阻变；非易失存储器

1 引 言

阻变存储器（RRAM）是一种基于阻值变化来记录存储数据信息的非易失性存储器（NVM）。作为下一代NVM存储器的有力竞争者，RRAM显示出了优异的电学性能及良好的CMOS兼容性，它具有结构简单、尺寸小、保持时间长、擦写速度快、操作电压小、非破坏性读出和与传统CMOS工艺兼容性好等优点，被学术界和工业界看好。

2 RRAM的阻变机理

阻变现象是RRAM器件所特有的物理现象，它是利用某些薄膜材料在电脉冲激励下可以具备不同的电阻状态而进行信息存储的NVM技术。实际上早在1967年，Simmons JG和Verderber R R等人就在SiO材料中观测到了电阻转变现象，而直到2000年Ignatiev A等人报道了他们在稀土掺杂锰氧化物镨钙锰氧（Pr0.7Ca0.3MnO3，PCMO）中发现了电脉冲诱发变阻效应以后，这种电致变阻现象才引起了世界各国学者的广泛关注。而后研究者们陆续在很多种材料中都发现了这种现象，最为常见的是过渡金属二元氧化物，如CuxO、NiO和ZrOx以及一些固态电解质材料如CuI0.76S0.1、Ag-Ge-Se、Ag-Ge-S、Ag2S等。

图1为RRAM的单元结构与工作机理。RRAM存储单元是一个金属-功能层-金属的三明治结构。通过金属电极对功能层材料施加适当的电学激励，其电阻值可以在高电阻和低电阻两种状态之间进行转换，以此可以代表器件的两种状态，用以存储逻辑“1”和逻辑“0”。……