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阳离子基阻变存储器的研究进展_论文

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第3 6卷 第2 期  中 国 材 料 进 展  MATERI ALS   CHI NA  Vo 1 . 3 6   No . 2   F e b . 2 01 7   2 0 1 7年 2月  阳 离 子 基 阻 变 存 储 器 的研 究 进 展  刘 琦 ,刘 森 ,龙 世 兵 , 吕杭 炳 ,刘 明  ( 中国科学 院微 电子研究 所 ,北京 1 0 0 0 2 9 )   摘  要 :基 于 电荷存储 的传统非易 失存 储技术越来 越难 以满 足大数据时代对 海量信息 的存储 需求 ,亟需发展 基于新材料 、新  原理 的非易失存储 技术。基于 阳离子 电化学 效应的阻变存 储器具有结 构简单 、速度 快 、功耗 低 、可缩小性 好 、易 于三维集 成  等优点 ,被认为是 下一代非易失 存储器 的有 力竞争者 。然 而 ,器件参数 离散性 大 以及 阻变机 制不清 晰严重 阻碍 了该 类器件 的  快速发 展。*几年 ,国 内外学 者通过材料 和结构的优化设 计显著提高 了器件 的性能 ,借 助先 进的表 征技术 阐明 了器 件 电阻转  变 的微 观机制 ,为阳离子基 阻变存储器 的大 规模生产和应 用奠定 了科 学基础 。从 材料 改性 、器件结 构设计 和微观机 制表征 三  个方面综述 了阳离子基 阻变存储 器的研究进展 ,并对其未来 的研究方 向和发展趋* 了展望 。   关 键 词 :非 易失 存储器 ;阻变存储器 ;固态 电解液 ;电化学效应 ;导 电细丝  中图分 类号 :0 4 7 2 . 4   文献标 识码 :A   文 章编号 :1 6 7 4 — 3 9 6 2 ( 2 0 1 7 ) 0 2 — 0 0 8 1 — 0 7   Pr o g r e s s   o f   Ca t i o n-Ba s e d   Re s i s t i v e   Ra ndo m  Ac c e s s   Me mo r y   L I U   Q i ,L I U   S e n ,L O N G   S h i b i n g ,L V   Ha n g b i n g ,L I U   Mi n g   ( I n s t i t u t e   o f   Mi c r o e l e c t r o n i c s , C h i n e s e   A c a d e my   o f   S c i e n c e s , B e i j i n g   1 0 0 0 2 9 ,C h i n a )   Ab s t r a c t :T h e   t r a d i t i o n a l   c h a r g e — b a s e d   n o n v o l a t i l e   me m o y  r t e c h n o l o g y   i s   h r a d l y   s a t i s f y i n g   t o   t h e   t r e m e n d o u s   s t o r a g e   r e q u i r e —   me n t   o f   ma s s   d a t a   i n f o r ma t i o n   i n   t h e   b i g   d a t a   e r a .He n c e ,i t   i s   u r g e n t   t o   d e v e l o p   n o n v o l a t i l e   s t o r a g e   t e c h n o l o y  g b a s e d   o n   n e w   m a t e r i a l s   a n d   m e c h a n i s m s .R e s i s t i v e   R a n d o m   A c c e s s   Me m o y ( r R R A M) ,b a s e d   o n   e l e c t r o c h e m i c l a   m e t l a l i z a t i o n   e f f e c t ,i s   c o n s i d e r e d   t o   b e   a   s t r o n g   c o mp e t i t o r   f o r   t h e   n e x t   g e n e r a t i o n   n o n v o l a t i l e   me mo r y   d u e   t o   i t s   o u t s t nd a i n g   p e r f o r ma nc e ,i n c l u d i n g   s i mp l e   s t r u c t u r e, f a s t   s p e e d,l o w   p o we r ,e x c e l l e n t   s c a l a b i l i t y   a n d   t h r e e — d i me n s i o n s   i n t e g r a t i o n .Ho we v e r ,s o me   d i s a d v a n t ge a s   s u c h   a s   t h e   l a r g e   d i s p e r s i o n   o f   RRAM  p a r a me t e r s   a n d   t h e   u n c l e a r   s w i t c h i n g   me c h a n i s m  o b s t a c l e   t h e   r e l  a a p p l i c a t i o n



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