李秀林 陈 鹏*

（西南大学 物理科学与技术学院，重庆400715）

1 概述

随着微纳器件的广泛发展进步，尤其是在Flash 存储器发展遇到瓶颈以后，迫切需要发展下一代的非易失存储技术[1-3]。目前，磁电阻随机存取存储器（MRAM）、铁电随机存取存储器（FeRAM）、相变随机存取存储器（PCRAM）和电阻随机存取存储器（RRAM）可预测地满足对存储器设备的新要求。其中，电阻随机存取存储器引起了研究人员的广泛关注。电阻随机存取存储器（Resistive Random Access Memory, RRAM）是利用某些薄膜材料中发生的电阻变化来实现信息的存储。由于电阻随机存取存储器在电阻开关的过程中，外加的电场、磁场、温度等只影响薄膜材料中的电子结构的排列。因此，从理论上讲，电阻随机存取存储器具有非常优良的可缩小性能。同时它几乎具有新一代电子器件所要求的速度更快、功耗更低、成本更低、密度更高、更加环保、可3D 集成等特性，是最有可能成为新一代优良电子存储器件的候选产品[4]。

电阻随机存取存储器通常是一个三明治的结构，即由上下两个电极和中间的阻变层组成。根据报道的具有电阻开关特性的阻变层，从材料角度大体上可以分为以下三类：氧化物阻变材料、有机阻变材料和固态电解液阻变材料。其中，氧化物阻变材料又可以细分为多元氧化物阻变材料和二元氧化物阻变材料，主要包含PrxCa1-xMnO3、SrTiO3、SrRuO3等多元金属氧化物和HfO2、TaOx、Al2O3、NiO、ZnO2等二元金属氧化物[5]。金属氧化物因其结构简单、微缩性好、与CMOS 电路有良好兼容等优点，受到广大科研人员关注。……