杨成彪 李红霞 史月琴

摘 要：半导体存储器成为现代科技不可或缺的重要部分，并扮演着越来越重要的角色。在二元金属氧化物薄膜电阻转换效应过程中，器件使用性能方面仍不能满足实际应用的要求，器件的稳定性仍亟待提高。

关键词：金属氧化物;电阻存储器;导电机理

在当今这个信息化社会中，半导体存储器成为现代科技不可或缺的重要部分。目前，闪存作为主流的非易失性存储器，占据非易失性存储器90%以上的市场份额。但是，闪存也存在一定的不足，其操作电压较高，擦写速度较慢，擦写寿命仅为105～106次，这使其不能满足未来信息的大容量和高速存储的需要。现在，传统闪存技术发展遇到瓶颈，没有一个受认可的方案能解决这一问题，基于目前世界市场对非易失性随机存储器的巨大需求，研究和开发新型的非易失性存储器是十分有意义的。

一、研究现状

阻变存储器的结构十分简单，是基于MIM的三明治结构，其中M为金属或者导电能力很好的非金属电极，I为电阻转变层，其中包括：二元金属氧化物、钙钛矿氧化物、硫系化合物和有机物等。在这些材料之中，二元金属氧化物（如TiO2、NiO及ZnO等）由于材料组分可控，制备方法简單，与硅集成电路工艺相兼容等特点被认为是一类有望应用于阻变存储器的材料，也是目前研究最多的一类材料。国内多家科研院所及高校也在基于二元金属氧化物的RRAM研究领域开展了大量的工作。

在二元金属氧化物薄膜电阻转换效应过程中，导电细丝理论是目前为多数科研人员所接受的说法，该理论也被导电原子力显微镜及高分辨透射电镜等先进测试设备所证实。……