二氧化鈦薄膜之電阻轉換特性研究

蘇柏榮(Bor-Rung Su)

指導教授 ： 吳振名

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2008年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2008.00170

摘要

由於電阻式記憶體擁有高速率、低耗能、結構簡單化、高操作週 期、並且擁有非破壞讀取及非揮發性等多項優勢，所以除了在特性上 的突破與改進，在生產成本上亦有相當大的優勢，因此受到學術界及 業界等眾多矚目，有機會成為下個世代記憶體的領航者。然而由於目 前處於發展初期，對於電阻轉換效應的機制眾多紛紜，尚無定論，並 且材料特性掌握不足，因此在現階段的研究為發展的關鍵。 本論文主要探討二氧化鈦（TiO2）材料在單極電阻轉換上的現 象。在室溫下以濺鍍方式鍍製薄膜，並以鉑（Pt）作為上下電極，形 成Pt/TiO2/Pt 的結構。隨後改變退火溫度，改變其結晶性及原始阻態 電阻，進而探討其差異性。此外除了一般常見的電流－電壓測量（I －V sweeping），本論文亦引入電流－時間（time evolution）在不同電 壓下的變化，以及不同阻態下的介電量測，以探討電阻轉換行為，進 一步證實燈絲理論（filament theory）的可能性。 由於TiO2 材料並無電滯現象，因此本實驗試圖以缺氧方式，在 通入純氬氣氛下，以TiO2 作為靶材，鍍製缺氧量較高的TiOx 薄膜， 形成Pt/TiOx/Pt 結構。結果發現確實能夠提升其電滯效應，並且電滯 效應的原因可能主要來自於薄膜內部的貢獻。

關鍵字

二氧化鈦 ； 電阻轉換 ； 電阻式記憶體

並列摘要

無資料

並列關鍵字

TiO2 ； RRAM ； ReRAM ； switching

參考文獻

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Magnetoresistive thin film nonvolatile resistance random access

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switching voltages in rectifying Pt/TiOx/Pt trilayer," Applied

Physics Letters 92 (2008).