1、基于基于ECM機理阻變存儲器機理阻變存儲器（RRAM）的細(xì)絲生長方向）的細(xì)絲生長方向簡介簡介伍法才伍法才2015-7-20Outline基于基于ECM機理的機理的RRAM介紹介紹導(dǎo)電通路生長過程的三種情況導(dǎo)電通路生長過程的三種情況導(dǎo)電通路生長過程的影響因素導(dǎo)電通路生長過程的影響因素導(dǎo)電通路生長位置的控制方法導(dǎo)電通路生長位置的控制方法ECM典型機理活性電極惰性電極固態(tài)電解質(zhì)基于ECM RRAM的典型結(jié)構(gòu)基于基于ECM機理的機理的RRAM簡單介紹簡單介紹ECM electrochemical metallization memoriesOutline基于基于ECM機理的機理的RRAM介紹介紹導(dǎo)電通

2、路生長過程的三種情況導(dǎo)電通路生長過程的三種情況導(dǎo)電通路生長過程的影響因素導(dǎo)電通路生長過程的影響因素導(dǎo)電通路生長位置的控制方法導(dǎo)電通路生長位置的控制方法type1:導(dǎo)電通路生長方向?qū)щ娡飞L方向-惰性電極惰性電極開始開始type1這種導(dǎo)電細(xì)絲生長方向一度被認(rèn)為適用于所有ECM機理。這種生長例子還有Ag/AgAs2S3/Au，Ag/AgGeSe/Ni (or Al, W)，Cu/Ta2O5/Pt等等。然而2012年后陸續(xù)觀測到與此不同的生長方向。探索其背后的生長機理尤為重要。以H2O為電解質(zhì)，在Ag上加正壓Ref.GUO X,et al.Applied Physics leeters, 2010

3、,21:045202.type2:導(dǎo)電通路生長方向?qū)щ娡飞L方向-活性電活性電極開始極開始以ZrO2為電解質(zhì)，在Pt上加負(fù)向掃描電壓Ref.Qi Liu,et al.Adv.Mater.2012, 24, 18441849.以這種生長方向的例子還有Ag (or Cu, Ni)/ZrO2/Pt，Ag/a-Si/W，Au/ZnO/Au等。電解質(zhì)PEDOT：PSS(兩種有機聚合物)type3:導(dǎo)電通路生長方向?qū)щ娡飞L方向-中間中間開始開始Ref.S.Gao,et al.Appl. Phys. Lett. 102 (2013) 141606.總結(jié)總結(jié)e電解質(zhì)PEDOT：PSS(兩種有機聚合物)活

4、性電極惰性電極+-e活性電極陽離子惰性電極+-活性電極惰性電極電解質(zhì)ZnO活性電極陽離子e+-e活性電極活性電極陽離子惰性電極type1type2type3Outline基于基于ECM機理的機理的RRAM介紹介紹導(dǎo)電通路生長過程的三種情況導(dǎo)電通路生長過程的三種情況導(dǎo)電通路生長過程的影響因素導(dǎo)電通路生長過程的影響因素導(dǎo)電通路生長位置的控制方法導(dǎo)電通路生長位置的控制方法type1情況a,dtype2情況btype3情況c代表離子遷移速率，i 代表氧化還原反應(yīng)速率決定離子成核位置從而控制細(xì)絲生長方向i 決定離子供給從而控制細(xì)絲生長形狀Ref. Y. C. Yang et al.Nat.Commun.5:4232(2014).Outline基于基于ECM機理的機理的RRAM介紹介紹導(dǎo)電通路生長過程的三種情況導(dǎo)電通路生長過程的三種情況導(dǎo)電通路生長過程的影響因素導(dǎo)電通路生長過程的影響因素導(dǎo)電通路生長位置的控制方法導(dǎo)電通路生長位置的控制方法電場越強，溫度越高，離子遷移率越大。Ref.Ilia Valov et al.Nanotechnology 22 (2011) 289502 (1pp).b-h,forming過程。細(xì)絲從Ag開始生長延伸到W.升溫加電壓，發(fā)現(xiàn)形成的細(xì)絲在W這一側(cè)更粗，說明細(xì)絲先從W開始生長延