| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-32页 |
| 1.1 非易失性存储器概述 | 第10-16页 |
| 1.1.1 非易失性存储器的概念和应用 | 第10-11页 |
| 1.1.2 闪存的发展现状及其瓶颈 | 第11-12页 |
| 1.1.3 新型非易失性存储器的研究进展 | 第12-16页 |
| 1.2 阻变存储器的发展及其物理机制 | 第16-29页 |
| 1.2.1 电阻转变现象与阻变存储器的基本概念 | 第17-19页 |
| 1.2.2 电阻转变效应的发展历程和材料体系 | 第19-21页 |
| 1.2.3 电阻转变机理 | 第21-25页 |
| 1.2.4 阻变存储器中的串扰电流及其解决途径 | 第25-29页 |
| 1.3 本论文的研究思路及内容 | 第29-32页 |
| 第2章 实验方法 | 第32-41页 |
| 2.1 薄膜样品制备技术 | 第32-35页 |
| 2.1.1 磁控溅射技术 | 第32-34页 |
| 2.1.2 电子束蒸发镀膜技术 | 第34-35页 |
| 2.1.3 薄膜快速退火技术 | 第35页 |
| 2.2 阻变存储器器件的制备与测试 | 第35-37页 |
| 2.2.1 器件制备方法与微电子加工工艺 | 第35-36页 |
| 2.2.2 阻变存储器的电学性能测试方法 | 第36-37页 |
| 2.3 薄膜样品的结构和成分表征技术 | 第37-41页 |
| 2.3.1 X 射线衍射 | 第37-38页 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 | 第38页 |
| 2.3.3 透射电子显微镜 | 第38-39页 |
| 2.3.4 X 射线光电子能谱 | 第39页 |
| 2.3.5 俄歇电子能谱 | 第39-40页 |
| 2.3.6 X 射线近邻吸收谱 | 第40-41页 |
| 第3章 AlN 基阻变存储器及其性能调控 | 第41-89页 |
| 3.1 AlN 薄膜的制备和性能表征 | 第41-46页 |
| 3.1.1 AlN 薄膜的制备工艺 | 第42-43页 |
| 3.1.2 AlN 薄膜的结构表征 | 第43-45页 |
| 3.1.3 AlN 薄膜的化学价态表征 | 第45-46页 |
| 3.2 (Ag，Cu)/AlN/Pt 阻变存储器及其电阻转变机理 | 第46-54页 |
| 3.2.1 (Ag，Cu)/AlN/Pt 器件的制备 | 第46-47页 |
| 3.2.2 (Ag，Cu)/AlN/Pt 器件的电阻转变效应 | 第47-49页 |
| 3.2.3 Cu/AlN/Pt 器件的电阻转变机理 | 第49-53页 |
| 3.2.4 Cu/AlN/Pt 阻变存储器的疲劳特性和保持特性 | 第53-54页 |
| 3.3 Pt/AlN:Cu/Pt 单极性阻变存储器及其性能 | 第54-64页 |
| 3.3.1 Pt/AlN:Cu/Pt 阻变存储器的设计和制备 | 第54-56页 |
| 3.3.2 Pt/AlN:Cu/Pt 器件的单极性电阻转变特性 | 第56-58页 |
| 3.3.3 Pt/AlN:Cu/Pt 单极性器件的电阻转变机理 | 第58-61页 |
| 3.3.4 Pt/AlN:Cu/Pt 器件的小型化潜力 | 第61-62页 |
| 3.3.5 Pt/AlN:Cu/Pt 器件的存储性能 | 第62页 |
| 3.3.6 高速擦写的 Pt/AlN:Cu/Pt 单极性阻变存储器 | 第62-64页 |
| 3.4 基于 AlN 薄膜本征缺陷的电阻转变行为 | 第64-73页 |
| 3.4.1 样品设计与制备 | 第64-65页 |
| 3.4.2 TiN/AlN/Pt 器件的电阻转变特性 | 第65-68页 |
| 3.4.3 TiN/AlN/Pt 器件的多值存储潜力 | 第68-70页 |
| 3.4.4 TiN/AlN/Pt 器件的电阻转变机理 | 第70-73页 |
| 3.5 AlN 基互补型阻变存储器 | 第73-87页 |
| 3.5.1 基于 AlN 薄膜的互补型阻变存储器的设计 | 第73-75页 |
| 3.5.2 AlN 基互补型阻变存储器的制备 | 第75-78页 |
| 3.5.3 AlN 薄膜中基于金属导电细丝的互补型电阻转变行为与机理 | 第78-82页 |
| 3.5.4 基于 AlN 薄膜本征缺陷的互补型电阻转变行为 | 第82-84页 |
| 3.5.5 实现互补型电阻转变行为的基本要求 | 第84-86页 |
| 3.5.6 互补型电阻转变行为的重复性 | 第86-87页 |
| 3.6 本章小结 | 第87-89页 |
| 第4章 Ta_2O_5基阻变存储器及其电阻转变机制 | 第89-130页 |
| 4.1 Ta_2O_5薄膜的电阻转变行为及其热稳定性 | 第89-105页 |
| 4.1.1 Ta_2O_5薄膜的制备及 W/Ta_2O_5/Pt 阻变器件的设计 | 第90-92页 |
| 4.1.2 W/Ta_2O_5/Pt 阻变存储器的电阻转变特性 | 第92-96页 |
| 4.1.3 W/Ta_2O_5/Pt 器件的电阻转变机理 | 第96-100页 |
| 4.1.4 W/Ta_2O_5/Pt 阻变存储器的温度耐受性 | 第100-103页 |
| 4.1.5 Ta_2O_5退火后的电阻转变特性：加工过程热的耐受性 | 第103-105页 |
| 4.2 金属电极活性对 Ta_2O_5基阻变存储器性能的影响及其机理 | 第105-120页 |
| 4.2.1 样品设计与制备 | 第105-106页 |
| 4.2.2 上电极对 Ta_2O_5薄膜电阻转变行为的影响 | 第106-111页 |
| 4.2.3 金属上电极与 Ta_2O_5的界面处氧元素的扩散 | 第111-114页 |
| 4.2.4 金属上电极与 Ta_2O_5薄膜的界面处氧缺失程度的分析 | 第114-117页 |
| 4.2.5 电极的化学活性对氧离子迁移型电阻转变的影响 | 第117-120页 |
| 4.3 Ta_2O_5基阻变存储器中的量子导电现象与机理 | 第120-128页 |
| 4.3.1 器件设计与制备 | 第121-122页 |
| 4.3.2 Ta_2O_5基阻变存储器的多级电阻转变 | 第122页 |
| 4.3.3 直流电压扫描下的量子导电现象 | 第122-124页 |
| 4.3.4 脉冲电压激励下的量子导电现象 | 第124-127页 |
| 4.3.5 量子导电态的统计分布 | 第127-128页 |
| 4.4 本章小结 | 第128-130页 |
| 第5章 基于 ZnO 薄膜的具有自整流效应的阻变存储器 | 第130-141页 |
| 5.1 Al/ZnO/Si 器件的设计和制备 | 第130-131页 |
| 5.2 Al/ZnO/Si 器件的电阻转变行为 | 第131-133页 |
| 5.3 Al/ZnO/Si 器件的电阻转变机理 | 第133-138页 |
| 5.3.1 高低电阻态随器件尺寸的变化 | 第133-134页 |
| 5.3.2 高低电阻态的温度特性 | 第134-136页 |
| 5.3.3 Al/ZnO/Si 器件高低阻态的导电机制 | 第136-138页 |
| 5.4 Al/ZnO/Si 器件电阻转变的物理模型 | 第138-139页 |
| 5.5 本章小结 | 第139-141页 |
| 结论 | 第141-143页 |
| 参考文献 | 第143-155页 |
| 致谢 | 第155-157页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第157-159页 |
