基于有机场效应晶体管的非挥发性存储器研究进展

由于易于集成, 基于有机场效应晶体管的非挥发性存储器件在低成本、轻便、柔性存储领域具有广泛的应用前景. 本文综述了浮栅型、有机电介体型和铁电型以及其他一些特殊结构的有机场效应晶体管存储器的最新研究进展, 并对目前所存在的主要问题进行了讨论.     

氧气压对激光淀积BaTiO3薄膜晶体结构的影响

由于铁电薄膜的诱人应用前景,最近几年受到人们的极大关注。铁电氧化物薄膜可望用于多种微电子学和光子学器件,如:铁电存储器,电光调制器,红外探测器,光学二次谐波发生器以及超导铁电器件等。BaTiO_3薄膜是最重要的钙钛矿结构铁电薄膜之一,它具有优良的压电,铁电,热释电和非线性光学性质。所以,很多研究组都很重视BaTiO_3薄膜的生长机理和改进薄膜性能的研究。     

铁电(Pb_(0.925)La_(0.075))(Zr_(0.65)Ti_(0.35))_(0.981)O_3薄膜的疲劳特性研究

铁电薄膜(BaLiO_3,PbLiO_3,(Pb_(1-x)La_x)(Zr_yLi_(1-y))_(1-x/4)O_3(PLZL_x/y/(1-y)),LiNbO_3,Bi_4Li_3O_12等)在近20年来由于其在电、光学上的大量应用而被广泛地研究,尤其是铁电薄膜存储器综合了半导体存储器与磁存储器的优点,具有高速度、高密度、非挥发性和极好的抗辐射性等特点,并能与半导体工艺相兼容,是国际上研究的热门领域.这些应用都需要高质量的铁电薄膜,许多薄膜制备技术,如纪光闪蒸、溅射、外延沉积、化学蒸发沉积和sol-gel方法等,已被用于在各种衬底上制备铁电薄膜.     

脉冲激光沉积SrBi2Ta2O9铁电薄膜的研究

铁电薄膜存储器(FRAM)由于具有动态随机存储器(DRAM)快速读写功能和可擦写唯读存储器(EPROM)非挥发性,又具有抗辐照、功耗低等特性,已成为国际上固态器件研究的一个热点。铁电存储器常用的铁电材料是Pb(ZrTi)O_3(PZT)等氧化物钙钛矿结构材料。由于这些铁电材料抗疲劳性能较差,阻碍了铁电存储器的商品化进程。de Araujo等人报道了铋系层状类钙钛矿结构的铁电薄膜具有抗疲劳特性,用这类铁电材料制作的铁电存储器,在10~(12)次重复开关极化后,仍没有显示疲劳现象,并且具有很好的信息储存寿命和较低的漏电流。     

基于磁电复合材料的四态存储器

四态存储器是一种能够在一个存储单元内记录四种信息状态的新型存储器. 采用磁电复合材料Co/PZT制作了一个四态存储器的存储单元原型, 该存储单元的磁电输出信号随外磁场变化存在明显的滞回现象. 根据磁电滞回现象, 提出了施加偏置磁场的读取原理, 实际测试结果给出了区别明显的15.8 μV, -4.4 μV, 5.5 μV, -11.3 μV四种信号, 初步演示了磁电复合材料用作四态存储器的可行性.     

应用于直接数字频率合成器的6-GHz GaAs HBT只读存储器

只读存储器广泛应用于直接数字频率合成器的相位幅度转换电路. 通过对只读存储器建立等效模型, 分析如何减少存取时间, 提高直接数字频率合成器的工作频率.并对仿真波形出现信号偏差现象进行分析, 以指导电路设计. 设计的64×3 bit 只读存储器集成到8 bit 直接数字频率合成器中. 测试结果表明只读存储器最高工作在6 GHz, 可有效提高直接数字频率合成器的无杂散动态范围.     

有机/聚合物电存储器及其作用机制

有机电存储是近几年来有机电子学与信息存储交叉领域的研究热点. 本文介绍了有机电存储器的基本概念与原理, 分类论述了有机/无机纳米杂化电双稳态材料、有机/聚合物电双稳态材料以及有机金属配合物电双稳态材料的最新研究成果, 讨论原型动态随机存储器、一次写入多次读取存储器以及非易失性闪存存储器的实现, 同时总结电开关与存储的形成机制, 主要包括场致电荷转移机制、丝状电导机制、构象转变与相变机制、载流子俘获释放机制以及氧化还原机制, 并展望今后的研究工作.     

电场诱导PLZST陶瓷反铁电-铁电相变的原位X射线衍射研究

用原位Ｘ射线衍射、电滞回线,纵向应变等手段研究了组分分别为（Ｐｂ０．９７Ｌａ０．０２）（Ｚｒ０．７Ｔｉ０．０９Ｓｎ０．１６）Ｏ３和（Ｐｂ０．９７Ｌａ０．０２）（Ｚｒ０．６５Ｔｉ０．０１Ｓｎ０．２５）Ｏ３２个样品的电场诱导反铁电－铁电相变现象。结果表明,当外加电场高于相变临界场后,四方反铁电相转变为三方铁电相,四方相轴比ａ／ｃ越大,相变引起的纵向应变量越大;另外,经外场极化的反铁电畴咐有限向性。     

反铁电/铁电相界附近PbLa(Zr,Sn,Ti)O3陶瓷性能研究

采用固相烧结工艺制备了位于反铁电/铁电(AFE/FE)相界附近两个组分的PbLa(Zr,Sn,Ti)O₃ (PLZST)陶瓷样品. 研究了电场作用下样品的电致伸缩效应及等静压力对反铁电/铁电相界附近PLZST陶瓷相变、介电性能的影响. 在交变电场作用下, 两个样品总应变量分别达到0.21%及0.13%. 随着等静压力的增加, 反铁电PLZST陶瓷铁电/反铁电转变温度降低, 反铁电/顺电转变温度上升; 随着等静压力的增加, PLZST铁电陶瓷铁电/顺电转变温度降低.     

PZST陶瓷铁电-反铁电相变温度随偏置电场的大幅度移动

在ＰＺＳＴ反铁电陶瓷电场诱导的亚稳铁电态中，观察到铁电－反铁电相变温度随偏置电场的增大向高温方向移动，平均移动幅度为 ３９℃／ｋＶ· ｍｍ~（－１）左右，移动范围可从室温到 ９０℃附近，远大于偏置电场对其他相变温度的影响．伴随着铁电－反铁电相变，热释电电流出现峰值，峰宽可达几十度，热释电系数可达 １０~（－６） Ｃ／ｃｍ~２· Ｋ数量级，介电常数呈阶梯式变化．     

掺杂技术对阻变存储器电学性能的改进

本文总结和分析了掺杂技术对阻变存储器性能的改善.实验上,以Cu/ZrO2/Pt器件为基础,分别使用Ti离子、Cu,Cu纳米晶对器件进行掺杂.将掺杂过的器件与未掺杂的器件进行对比,发现掺杂的作用集中在四点:消除电形成过程、降低操作电压、提升电学参数的均一性和提高器件良率.除此之外,使用掺杂还可以提升器件高阻态的稳定性和保持特性.结果表明,掺杂技术是优化RRAM电学性能的有效方法.     

电阻转变型非挥发性存储器概述

随着材料科学以及半导体技术的高速发展, 电阻转变型存储器(RRAM)器件由于其具有非挥发特性、高读写速度、低功耗、高集成度、多值存储能力、低成本等优势, 引起了人们极大的兴趣并一度成为现阶段研究的热点. 和所有产品一样, RRAM 器件也需要一些性能参数来评判其优缺点. 对RRAM 器件来说, 评判其性能的主要参数包括操作电压、操作速度、电阻比率、耐受性、保持特性、多级存储、器件良率. 此外, 还对导致RRAM器件发生电阻转变的主要机理, 不同电极材料、掺杂以及不同器件结构对电阻转变特性的影响进行了总结. 最后, 对RRAM 存在的主要问题以及研究的重点作了简单评述.     

一种新型磁随机存取存储器原理型器件的设计与研制

新型磁随机存取存储器（MRAM）是今后新一代计算机、信息和通信技术中的候选核心器件之一，具有数据非易失性、抗辐射性、高速、高密度、低功耗和长寿命等特点．以计算机为例：（i）MRAM，     

Pb(Zr,Sn,Ti)O3反铁电-铁电陶瓷热释电谱

改性Ｐｂ（Ｚｒ，Ｓｎ，Ｔｉ）Ｏ３反铁电－铁电陶瓷存在着多种晶体结构，随着变化会发生相变而影响材料的性能，研究了铌改性Ｐｂ（Ｚｒ，Ｓｎ，Ｔｉ）Ｏ３反铁电－铁电陶瓷温度诱导相变中的热释电效应，结果表明，温度诱导相变引起电荷突变形成光锐的热释主电峰，热释电峰的２和位置取地相变的类型和温度，组分和初相态变化 导致的不同相态变化过程形成峰形和峰位不同的热释电谱，热释电谱不仅可以显示极化强度随的变化情况而且可     

电场调控铁电/铁磁异质结构的磁性

随着大数据时代的到来,具有非易失性、高读写速度、高存储密度、低功耗和微型化的存储器成为了未来信息存储发展的主要趋势.尽管有多种信息存储方式,利用磁性材料磁化翻转的磁存储依然是当下信息存储的主体.在磁信息存储的过程中,相比于磁场和电流驱动的磁化翻转,在铁电/铁磁异质结构中利用电场调控铁磁性材料的磁化翻转具有高存储密度、低能耗、局域化和高效率等优点.铁电/铁磁异质结构磁性的电场调控也因此成为了当前研究的热点之一.本文系统地回顾了兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室在铁电/铁磁异质结构的磁电耦合效应研究方向的进展:实现了电场作用下铁磁层材料磁矩的挥发性或非挥发性翻转,多态高密度存储,外延单晶铁磁层薄膜磁性的多场调控,磁化动力学性能以及自旋波(磁子)的电场效应,并讨论了未来多场可控自旋电子学的发展趋势.     

有机非挥发性存储器的研究进展

有机存储器在未来存储器应用中具有非常光明的前景, 因此在学术界和工业界均引起广泛的研究兴趣. 近几年来, 有机存储器在材料、器件性能及电路集成方面都取得了飞速的发展. 本文从器件结构、性能、所用材料与集成等方面, 综述了有机存储器的最新研究进展, 同时讨论了阻碍有机存储器发展及其商业化应用的原因.     

改性锆钛酸铅反铁电陶瓷的热致伸缩

研究了Pb_0.99Nb_0.02[（Zr_1-xSn_x）_1-yTi_y]_0.98O_3体系反铁电/铁电准同型相界附近典型化合物的热致伸缩性质.实验结果显示热致伸缩是由于温度诱导相变引起的,伸缩量的大小和方向与相变类型有以下关系:在反铁电正交相向四方相转变、铁电低温菱方相向高温菱方相转变和反铁电相向铁电或顺电相转变时晶体体积膨胀,铁电向反铁电或顺电转变时体积收缩.其中反铁电与铁电之间转变引起的应变伸缩量最大,高温铁电向低温反铁电相转变时线应变量dL/L_0和应变速率（dL/L_0）/dT分别可以达到2.8×10~(-3)和7.5×10~(-4)K~(-1).     

无疲劳SrBi2Ta2O9铁电薄膜的光学性质研究

层状钙钛矿SrBi_2Ta_2O_9(SBT)铁电薄膜具有无疲劳和在亚微米(<100 nm)厚度下仍具有体材料的优良电学性质等特性。这使SBT薄膜成为铁电薄膜研究中最热门的材料     

射频磁控溅射制备铁电PLZT薄膜的研究

由于铁电薄膜具有一系列的特殊性质,如铁电开关特性、压电效应、热释电效应、电光和声光效应、非线性光学效应等,因而在微电子学及光电子学领域中得到了广泛的应用,特别是以铁电薄膜为基础的铁电随机存取存储器的开发成功,显示出了高速度、高密度、非挥发性及抗辐射性等优良性能,更进一步促进了对铁电薄膜的研究.同时,由于薄膜制备技术的发展,     

脉冲准分子激光PZT铁电薄膜沉积及其特性研究

随着大规模集成电路的迅速发展,要求集成器件向三维器件及多功能器件发展.由于铁电薄膜具有非挥发性(non-volatility)、抗辐照性(radiation-hardness)、电极化特性,因此,铁电薄膜及其在微电子和光电子领域中的应用研究已成为当前国际上新型功能材料与集成器件的热点,如铁电随机存储器(FERAM)、动态随机存储器(DRAM)、薄膜电容、SAW器件及红外探测器等.