以鈣鈦礦結構氧化物薄膜所製之雙穩態導電率轉換記憶體元件

Abstract

近年以來，一種利用材料本身雙穩態導電率轉換特性的、新型態的非揮發性記憶體逐漸成為各界研究的對象，雙穩態導電率轉換為一個元件在同樣偏壓下表現出兩種不同導電率的現象，由於其簡單的控制電路結構及製程步驟、快速的反應時間、穩定的非揮發性，較小的尺寸面積及耗電量使其有成為新世代非揮發性記憶體的潛力。。 在這篇碩士論文中，首先介紹鈣鈦礦結構、鐵電特性、各種漏電機制及導電率轉換現象，接下來介紹近幾年來有關雙穩態導電率轉換元件之發表論文中所提及之機制，並歸納其特性與比較其中的異同，在實驗的部份，使用釕酸鍶及鎳酸鍶為下電極，以鈣鈦礦結構材料薄膜（鈦酸鍶及鋯酸鍶）中添加過渡元素（鉻及鈮）為介電層，鋁及鉑為上電極，製成金屬－介電層－金屬結構之雙穩態導電率轉換元件，量測其導電率轉換特性，並比較不同摻雜物及其濃度對導電率轉換現象之影響，最後以不同溫度下量測所得之漏電曲線做分析，設法求得其漏電機制，並以整個實驗中所歸納出的結果推論其雙穩態導電率轉換之機制。