1 1.石家庄铁道大学 机械工程学院, 石家庄 050043
2 2.河北师范大学 化学与材料科学学院, 河北省无机纳米材料重点实验室, 石家庄 050024
3 3.石家庄铁道大学 材料科学与工程学院, 石家庄 050043
阻变器作为一种基于可逆、非易失、阻态突变的信息存储和处理器件, 是解决传统存储器的内在物理限制和冯·诺依曼架构瓶颈问题的核心电子元器件之一, 受到了广泛关注。卤化物钙钛矿具有快速的载流子迁移特性和优异的光电转换性能, 作为阻变功能层赋予光电阻变存储器优异的阻变性能。因此, 近年来卤化物钙钛矿基阻变器的存储和计算应用研究发展迅速。然而, 目前对于卤化物钙钛矿的光电阻变机理尚未形成统一认识。基于此, 本文分析了卤化物钙钛矿阻变存储器的工作机理, 对比分析了卤化物钙钛矿基光电阻变器导电细丝和能级匹配调控特性, 总结了其各种机理的制约因素, 揭示了导电细丝在光场和电场作用下重复形成和断裂, 以及阻变器中卤化物钙钛矿功能层和其他功能层之间肖特基势垒改变, 主导卤化物钙钛矿光电阻变器的开关比、阈值(Set/Reset)电压和阻变器性能稳定性, 并进一步展望卤化物钙钛矿基光电阻变器在新型人工智能仿生突触、存内运算、机器视觉的应用。
导电细丝 能级匹配 卤化物钙钛矿 存内运算 机器视觉 综述 conductive filament energy level matching halide perovskite in-memory computing machine vision review
华南理工大学 材料科学与工程学院, 广东 广州 510640
采用电泳沉积法在FTO导电玻璃基片上制备Zn1-xCuxO薄膜, 并对其微观结构、光致发光谱、伏安特性、保持特性和转换电压分布进行探讨。PL谱表明, Cu掺杂在禁带中引入深受主能级, 降低氧空位浓度, 导致ZnO薄膜的紫外发光、蓝光发光和绿光发光峰强度降低。所得薄膜的晶粒细小、致密、均匀, 具有稳定的双极性阻变特性, 开关比Roff/Ron最高达到105, 其低阻态(LRS)和高阻态(HRS)的阻变机理分别符合欧姆定律和空间电荷限制传导理论。器件经100次循环测试后开关比无明显变化, 呈现出较为良好的抗疲劳特性。Cu掺杂对LRS影响不大, 但显著改善了HRS的分散性以及转换电压VSET的分散性。当Cu掺杂量x=0.04时, 器件表现出良好的综合性能: Roff≈106 Ω, Roff/Ron≈104, VSET介于0.4~3.03 V之间。
氧化锌 Cu掺杂 电泳沉积 阻变特性 导电细丝 ZnO Cu doping electrophoretic deposition resistive switching characteristics conductive filament
1 天津理工大学 材料物理研究所, 光电器件与显示材料教育部重点实验室, 天津市光电显示材料与器件重点实验室, 天津 300386
2 天津职业技术师范大学 理学院, 天津 300222
制备了一种具有多级存储效应的密集ZnO纳米棒阵列阻变存储器件, 借助I-V曲线和荧光光谱分析了器件的电流传导机制和阻变机制, 发现器件在不同的电阻态下分别属于欧姆传导和空间电荷限制电流(SCLC)传导机制。正向电场作用使纳米棒表面耗尽区的氧空位V++密度增大, 完善了电子传输的导电细丝通道, 器件实现了由高阻态向低阻态的转变; 在反向电压作用下, 导电通道断裂, 器件恢复到高阻态。
ZnO纳米棒 荧光光谱 氧空位 导电细丝通道 ZnO nanorods fluorescence spectra oxygen vacancies conductive paths
