SiCN薄膜介层对基于ZnO的RRAM的影响
Woon-San Ko1, Myeong-Ho Song1,2, Jun-Ho Byun1
1Department of Electronics Engineering, Chungnam National Univ, Daehak-ro, Yuseong-gu, Daejeon 305-764, Republic of Korea.
Nanotechnology
|October 7, 2024
概括
碳化物 (SiCN) 的中间层通过作为氧气储存器来提高基于ZnO的电阻随机访问存储器 (RRAM) 的耐久性. 较高的碳含量增加了设备的寿命,但降低了开/关比.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 基于氧化 (ZnO) 的电阻随机访问存储器 (RRAM) 是一个有前途的非挥发性存储器技术.
- 提高基于ZnO的RRAM的耐用性和可靠性仍然是实际应用的关键挑战.
研究的目的:
- 研究碳化物 (SiCN) 作为ZnO基RRAM器件中中间层的有效性.
- 了解SiCN在调节氧气迁移中的作用及其对设备性能的影响.
- 评估SiCN间层厚度和碳含量对RRAM特征的影响.
主要方法:
- 使用可控碳含量的等离子体增强化学蒸汽沉积 (PECVD) 通过变化的四甲基 (4MS) 部分压力来制造SiCN中间层.
- 系统地分析了基于ZnO的RRAM设备的电阻开关特性,耐久性和工作电压,包括有或没有SiCN间层.
- 包括X射线衍射 (XRD) 和X射线光电谱 (XPS) 在内的材料表征技术被用来研究氧气迁移和化学状态.
- 进行了高温应力测试,以评估SiCN的氧气储存能力.
主要成果:
- 在SiCN中间层中增加碳度显著提高了RRAM设备的耐用性 (例如,在20nmSiCN下>500个周期,而在5nmSiCN下>62个周期).
- SiCN中间层促进了ZnO的氧气迁移,促进了导电丝的形成并降低了设置电压.
- 使用SiCN的设备表现出较低的操作电压和更均的开关行为.
- 较高的碳含量和较厚的SiCN层减少了因电容降低的开/关比.
- Ti顶部电极的氧化被确定为降解机制,SiCN中间层有助于减轻这种降解机制.
结论:
- SiCN中间层有效地提高了基于ZnO的RRAM设备的耐用性和可靠性.
- SiCN充当氧气储存器,促进线的形成,并弥补氧气空缺.
- 优化SiCN的组成和厚度对于平衡耐力增强和保持高开/关比至关重要.
关键词:
4MS 4MS 是一个很好的方法.在PECVD中,PECVD是指PECVD.这是RRAM,RRAM.如果是SiCN SiCN的话.这是XPSXPS.XRD XRD 在线观看ZnO ZnO ZnO ZnO ZnO ZnO ZnO ZnO ZnO ZnO ZnO ZnO更多相关视频
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