| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 论文的主要创新与贡献 | 第9-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-33页 |
| 1.1 引言 | 第13-14页 |
| 1.2 新型存储器 | 第14-17页 |
| 1.2.1 铁电存储器(FRAM) | 第14-15页 |
| 1.2.2 磁存储器(MRAM) | 第15-16页 |
| 1.2.3 相变存储器(PRAM) | 第16页 |
| 1.2.4 阻变存储器(RRAM) | 第16-17页 |
| 1.3 RRAM | 第17-26页 |
| 1.3.1 阻变原理 | 第17-19页 |
| 1.3.2 阻变性能参数 | 第19-20页 |
| 1.3.3 RRAM材料 | 第20-21页 |
| 1.3.4 阻变机制 | 第21-26页 |
| 1.4 基于HfO_2薄膜RRAM研究现状 | 第26-31页 |
| 1.4.1 HfO_2薄膜阻变效应的发现 | 第26-27页 |
| 1.4.2 影响HfO_2薄膜阻变性能的主要因素 | 第27-30页 |
| 1.4.3 基于HfO_2薄膜的阻变机制 | 第30-31页 |
| 1.5 本文的选题背景和意义 | 第31-32页 |
| 1.6 本文的研究内容 | 第32-33页 |
| 第2章 HfO_x薄膜的制备和表征方法 | 第33-45页 |
| 2.1 引言 | 第33-34页 |
| 2.2 实验设备 | 第34-36页 |
| 2.2.1 磁控溅射 | 第34页 |
| 2.2.2 退火炉 | 第34-35页 |
| 2.2.3 真空蒸镀 | 第35-36页 |
| 2.3 MIM结构的制备工艺 | 第36-37页 |
| 2.3.1 薄膜制备 | 第36-37页 |
| 2.3.2 退火处理工艺 | 第37页 |
| 2.3.3 电极制备 | 第37页 |
| 2.4 表征方法 | 第37-43页 |
| 2.4.1 薄膜成分分析 | 第37-39页 |
| 2.4.2 薄膜结构分析 | 第39-40页 |
| 2.4.3 薄膜表面形貌 | 第40-41页 |
| 2.4.4 导电原子力显微镜 | 第41-42页 |
| 2.4.5 薄膜厚度分析 | 第42-43页 |
| 2.4.6 电学性能分析 | 第43页 |
| 2.5 本章小结 | 第43-45页 |
| 第3章 基于HfO_x薄膜RRAM的工艺研究 | 第45-61页 |
| 3.1 引言 | 第45页 |
| 3.2 薄膜厚度对HfO_x薄膜性能的影响 | 第45-49页 |
| 3.2.1 HfO_x薄膜的结构形貌 | 第45-46页 |
| 3.2.2 HfO_x薄膜的成分 | 第46-48页 |
| 3.2.3 Si/HfO_x/Cu器件的电学性能 | 第48-49页 |
| 3.3 退火温度对HfO_x薄膜性能的影响 | 第49-52页 |
| 3.3.1 HfO_x薄膜的结构形貌 | 第50-51页 |
| 3.3.2 HfO_x薄膜的成分 | 第51-52页 |
| 3.3.3 Si/HfO_x/Cu器件的电学性能 | 第52页 |
| 3.4 衬底材料对HfO_x薄膜性能的影响 | 第52-59页 |
| 3.4.1 沉积温度对HfO_x薄膜性能的影响 | 第52-56页 |
| 3.4.2 Si/HfO_x/Cu器件和Pt/HfO_x/Cu器件的电学性能 | 第56-59页 |
| 3.5 本章小结 | 第59-61页 |
| 第4章 Cu、Ni掺杂HfO_x薄膜的阻变性能研究 | 第61-79页 |
| 4.1 引言 | 第61页 |
| 4.2 Cu掺杂HfO_x薄膜的阻变性能 | 第61-72页 |
| 4.2.1 HfO_x:Cu薄膜的结构 | 第62-63页 |
| 4.2.2 HfO_x:Cu薄膜的成分 | 第63-64页 |
| 4.2.3 HfO_x:Cu器件的电学性能和阻变机制 | 第64-70页 |
| 4.2.4 6%Cu掺杂HfO_x器件的多级存储特性 | 第70-72页 |
| 4.3 Ni掺杂HfO_x薄膜的阻变性能 | 第72-77页 |
| 4.3.1 HfO_x:Ni薄膜的成分 | 第72-73页 |
| 4.3.2 HfO_x:Ni器件的电学性能 | 第73-75页 |
| 4.3.3 HfO_x:Ni器件的阻变机制 | 第75-77页 |
| 4.3.4 HfO_x:Ni器件的可靠性 | 第77页 |
| 4.4 Cu、Ni掺杂HfO_x器件的阻变机理 | 第77-78页 |
| 4.5 本章小结 | 第78-79页 |
| 第5章 Ti、Al掺杂HfO_x薄膜的阻变性能研究 | 第79-99页 |
| 5.1 引言 | 第79页 |
| 5.2 Ti掺杂HfO_x薄膜的阻变性能 | 第79-85页 |
| 5.2.1 HfO_x:Ti薄膜的成分 | 第79-81页 |
| 5.2.2 HfO_x:Ti器件的电学性能 | 第81-83页 |
| 5.2.3 HfO_x:Ti器件的可靠性 | 第83-85页 |
| 5.3 Al掺杂HfO_x薄膜的阻变性能 | 第85-91页 |
| 5.3.1 HfO_x:Al薄膜的成分 | 第85-87页 |
| 5.3.2 HfO_x:Al器件的电学性能 | 第87-89页 |
| 5.3.3 HfO_x:Al器件的可靠性 | 第89-91页 |
| 5.4 Ti、Al掺杂HfO_x器件的阻变机理 | 第91-92页 |
| 5.5 Al缓冲层对HfO_x薄膜阻变性能的影响 | 第92-98页 |
| 5.5.1 HfO_x-Al器件的结构 | 第93-94页 |
| 5.5.2 HfO_x-Al器件的阻变性能 | 第94-96页 |
| 5.5.3 HfO_x-Al器件的阻变机制 | 第96-98页 |
| 5.6 本章小结 | 第98-99页 |
| 第6章 稀土元素Ce、Gd掺杂HfO_x薄膜阻变性能研究 | 第99-113页 |
| 6.1 引言 | 第99页 |
| 6.2 Ce、Gd掺杂HfO_2结构氧空位形成能的第一性原理计算 | 第99-100页 |
| 6.3 Ce掺杂HfO_x薄膜的阻变性能 | 第100-105页 |
| 6.3.1 HfO_x:Ce薄膜的成分 | 第100-102页 |
| 6.3.2 HfO_x:Ce器件的电学性能 | 第102-105页 |
| 6.3.3 HfO_x:Ce器件的可靠性 | 第105页 |
| 6.4 Gd掺杂HfO_x薄膜的阻变性能 | 第105-110页 |
| 6.4.1 HfO_x:Gd薄膜的成分 | 第105-106页 |
| 6.4.2 HfO_x:Gd器件的电学性能 | 第106-109页 |
| 6.4.3 HfO_x:Gd器件的可靠性 | 第109-110页 |
| 6.5 Ce、Gd掺杂HfO_x器件的阻变机理 | 第110-111页 |
| 6.6 本章小结 | 第111-113页 |
| 结论 | 第113-115页 |
| 参考文献 | 第115-127页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及获奖 | 第127-129页 |
| 致谢 | 第129-130页 |
