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研究生:張健樂
研究生(外文):Chien-Le Chang
論文名稱:氧化石墨烯多層結構電阻式記憶體之特性研究
論文名稱(外文):Study on Multi Layer Graphene Oxide RRAM
指導教授:林群傑林群傑引用關係張鼎張
指導教授(外文):Chun-Chieh LinTing-Chang Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立東華大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
論文頁數:74
中文關鍵詞:電阻式記憶體多層氧化石墨烯自限流超柔性基板
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電阻式記憶體被認為是次世代記憶體中最有潛力一,其具有非揮發,極短的寫入與抹除時間,低電壓操作、等優良特性。因此近年來被廣泛的研究,但是其電阻切換機制,仍然沒有一套完整的理論。 因此本研究將針對電阻式記憶體的切換機制作探討,主要利用多層氧化石墨烯薄膜作為主動層,比較一層、兩層、三層以及五層的多層氧化石墨烯做為電阻式記憶體的比較。
並利用Fast IV量測技術,給入三角波的正向脈衝偏壓,使電阻式記憶體進行Set的動作,比較多層之間的轉態時間以及變化。
另外引入用ITO電極作為多層氧化石墨烯薄膜的電極,並且研究其影響以及分析其物理機制。另外對元件做不同極性的Forming,發現引入用ITO作為電極的多層氧化石墨烯薄膜具有不同的轉態特性。接著對元件進行不外加機台限流的Forming,發現此元件具有超強的自我保護特性,能在不限流的情況下Forming以及操作。
最後將多層氧化石墨烯元件製作在人工皮膚上,發現依然保有電阻式記憶體之特性,並且進行彎曲測試發現在彎曲的情形下依然能保有電阻式記憶的記憶特性。

目錄 4
第一章 序論 10
1-1前言 10
1-2研究目的與動機 11
第二章 文獻回顧 12
2-1 記憶體簡介 12
2-2電阻式記憶體材料 17
2-3 絕緣體載子傳輸機制 19
第三章 實驗設備與原理 26
3-1多靶磁控濺鍍系統( Multi-Target Sputter) 26
3-2 N&K薄膜特性分析儀(N & K analyzer) 27
3-3 傅立葉轉換紅外光譜儀 (Fourier-Transform Infrared Spectrometer) 28
3-4 X光光電子能譜儀(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 30
3-5半導體電性量測系統 31
第四章 多層氧化石墨烯氧化層之RRAM結構 33
4-1多層氧化石墨烯電阻式記憶體製作流程 33
4-1-1 多層氧化石墨烯薄膜備製 34
4-1-2 Pt電極薄膜備製 35
4-2多層氧化石墨烯薄膜之材料分析 35
4-2-1 FTIR 分析 36
4-2-2 XPS分析 37
4-2-2 拉曼Raman光譜分析 38
4-3 多層氧化石墨烯之RRAM電性分析 39
4-3-1 Forming Process: 39
4-3-2 Reset與Set Process 41
4-3-3記憶窗口(On/Off Ratio) 42
4-3-4記憶保存力(Retention) 43
4-3-5耐操度(Endurance) 44
4-4 以不同結構氧化石墨烯薄膜進行基本電性分析並互相比較 45
4-4-1 基本電性比較 45
4-4-2電組態之統計分部比較 46
4-5以不同結構氧化石墨烯薄膜進行Fast-IV電性分析並互相比較 46
4-5-1Fast-IV電性比較 47
4-5-2Fast-IV特殊波形與DC比較 49
4-5-3比較Fast-IV與DC的箱型統計分布 53
4-5-4 Fast-IV量測不同結構的轉態時間 55
第五章 ITO上電極製備於多層氧化石墨烯之RRAM結構 56
5-1 ITO上電極製備於多層氧化石墨烯電阻式記憶體製作流程 56
5-1-1 多層氧化石墨烯薄膜備製 57
5-1-2 ITO電極薄膜備製 57
5-2 ITO上電極製備於多層氧化石墨烯之RRAM電性分析 58
5-2-1 Forming Process 58
5-2-2 Reset與Set Process 59
5-2-3記憶窗口(On/Off Ratio) 60
5-2-4 不同極性Forming後之電性分析 61
5-2-5不同極性Forming對元件的影響之物理模型 64
5-2-6不限電流的Forming 67
5-2-7不限電流正偏壓Forming後的機制探討 71
5-2-8不同結構RRAM的窗口比較 73
第六章 於人工皮膚上製備氧化石墨烯電阻式記憶體 74
6-1 人工皮膚上製備RRAM製作流程 74
6-2 人工皮膚上製備RRAM之電性分析 75
6-2-1 Forming 75
6-2-1 IV-Sweep 75
6-2-2 on/off Ratio 76
6-2-3 彎曲下量測電性 錯誤! 尚未定義書籤。
第七章 結論 78

[1] 彭茂榮,下世代記憶體技術發展與廠商佈局,IEK產業經濟與趨勢研究中心,
2012。
[2] K. Hsieh, The Current progress of NVM, Macronix International Co., Ltd., 2011.
[3] 葉林秀、李佳謀、徐明豐、吳德和,“磁阻式隨機存取記憶體技術的發展-現在與未來”,物理雙月刊26卷,第607頁-619頁,2004。
[4] D. B. Strukov, G. S. Snider, D. R. Stewart, R. S. Williams, “The missing
memristor found”, Nature, vol. 453, pp. 80-83, 2008.
[5] K. Szot, W. Speier, G. Bihlmayer, R. Waser, “Switching the electrical resistance
of individual dislocations in single-crystalline SrTiO3”, Nature Materials vol. 5, pp. 312-320, 2006.
[6] S. Q. Liu, N. J. Wu, A. Ignatiev, “Electric-pulse-induced reversible resistance
change effect in magnetoresistive films”, Appl. Phys. Lett., vol.76, pp. 2749, 2000.
[7] C. Rossel, G. l. Meijer, D. Bre’maud, and D. Widmer, “Electrical current
distribution across a metal-insulator-metal structure during bistable switching”, App. Phys. Lett., vol. 90, pp. 2892, 2001.
[8] Q. D. Ling, D. J. Liaw, C. Zhu, D. S. H. Chan, E. T. Kang, K. G. Neoh, “Polymer
54 electronic memories: Materials, devices and mechanisms.”, Progress in Polymer Science vol. 33, pp. 917-978, 2008.
[9] K. M. Kim, B. J. Choi, C. S. Hwang, “Localized switching mechanism in
resistive switching of atomic-layer-deposited TiO2 thin films.”, Appl. Phys. Lett. , vol. 90, pp.242906, 2007.
[10] A. Sawa, “Resistive switching in transition metal oxides.”, Materials Today, vol.
1, pp. 28-36, 2008.
[11] L. P. Ma, “Organic electrical bistable devices and rewritable memory cells,”
Appl. Phys. Lett., vol. 80, pp. 2997-2999, 2002.
[12] http://blog.sciencenet.cn/blog-249679-283635.html
[13] C. C. Lin, “Resistive switching mechanisms of V-doped SrZrO3 memory films,”
IEEE Electron Device Lett., vol. 27, no. 9, pp. 725–727, 2006.
[14] C. Y. Liu, “Bistable resistive switching of a sputter-deposited Cr-doped SrZrO3
memory film,” IEEE Electron Device Lett., vol. 26, no. 6, pp. 351-353, 2005.
[15] A. Beck, “Reproducible switching effect in thin oxide films for memory
applications,” Appl. Phys. Lett., vol. 77, pp. 139-141, 2000.
[16] W. Y. Chang, “Unipolar resistive switching characteristics of ZnO thin films for
nonvolatile memory applications,” Appl. Phys. Lett., vol. 92, pp. 022110-1~3, 55 2008.
[17] M. Y. Chan, “Resistive switching effects of HfO2 high-k dielectric,”
Microelectronic Engineering, vol. 85, pp. 2420-2424, 2008
[18] C. Y. Lina, “Effect of thermal treatment on resistive switching characteristics in
Pt/Ti/Al2O3/Pt devices,” Surface & Coatings Technology,vol. 203, pp. 628-631, 2008.
[19] S. Seo, et al., “Reproducible resistance switching in polycrystalline NiO
films,”Appl. Phys. Lett., vol. 85, pp. 5655-5657, 2004.
[20] C. P. Hsiung, and J. Y. Gan, “Resistance Switching Characteristics of TiO2 Thin
Films Prepared with Reactive Sputtering,” Electrochemical and Solid-State Letters, vol. 12, pp. 31-33, 2009.
[21]董承瑋,“鋅摻雜二氧化矽薄膜電阻式記憶體之製作與硏究.”,國立中山大學,
碩士論文, 2011。
[22] 潘盈志,“鋯摻雜氧化矽薄膜電阻式記憶體之製作與研究”,國立中山大學,
碩士論文, 2012。
[23] K. Chan, "Effects of post-thermal annealing temperature on the optical and
structural properties of gold particles on silicon suboxide films", Appl. Surf. Scie. pp2208-2213, 2011.
[24] D. A. Neumayer, and E. Cartier, "Materials characterization of ZrO2–SiO2 and
Hf O2–SiO2 binary oxides deposited by chemical solution deposition", J. Appl. Phys., Vol. 90, pp. 1801-1808, 2001.
[25] K.-C. Chang, et al., IEEE Electron Device Letter, vol. 34 NO.5, 667-679, 2013

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