快速热退火对Pt/Dy2O3/Pt阻变特性的影响

• 作者: 于军洋 赵鸿滨 陈小强 魏峰
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: 氧化镝 阻变存储器(RRAM) 快速热退火 氧空位
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1286-1291
• 页数: 6页
• 分类号: TN30
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY16040030

摘要

采用磁控溅射在Si/SiO2衬底上制备了Pt/Dy2O3/Pt阻变器件(RRAM),研究并分析了快速热退火对Pt/Dy2O3/Pt器件阻变特性的影响.通过原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)研究了快速热退火对Dy2O3薄膜表面形貌、薄膜结构和Dy、O化学价态的影响.通过对不同退火条件下Pt/Dy2O3/Pt器件的电学特性测试,研究了不同退火温度对器件阻变特性的影响.实验结果表明,退火增加了Pt/Dy2O3/Pt器件初始电阻值,增大了器件的开关比(Roff/Ron);降低了器件的操作电压提高了器件电阻转变一致性.XPS分析表明退火后薄膜表面氧含量升高,表面氧含量变化为非晶格氧含量的增加.能谱(EDS)扫描结果表明退火后Dy2O3表面增加的非晶格氧来源于器件制备过程中存在于Dy2O3薄膜缺陷处的氧在退火时被激活向表面扩散,表面氧的富集引起器件初始电阻升高,薄膜内部氧向表面迁移在薄膜内部产生新的氧空位,引起器件操作电压的降低.