等离子体增强原子层沉积技术制备阻变存储器及其性能研究材料物理与化学专业论文.docxVIP

论文作者签名：丝乌指导教师签名： 论文作者签名：丝乌 指导教师签名： 论文评阅人1： 签 銎旌 生型丝莶fI＼秘聋鳅 评阅人2- 王增梅教轻本南乞芬翻幸}瓷吃 评阅人3： 堑金垄整煎违釜兰翌翻掌1学院 评阅人4： 里壹鳖盘益 旦堕型土锨髻院 评阅人5： 楚生壬筮撞 当丝查堂韧科学陀 答辩委员会主席： 墨宝鲑盘查至 叠皇至兰≠髻征z誉f乞 委员1： 蔓送睦盔监殳鱼过量堂院劫3盼陀 委员2： 堂遮丝盟 边堑三兰≠觏z学随 委员3： 墓先壬垫i丝 淄丝至多劫蚪龇 委员4： 堑龌丛鱼．塑!至鱼多翻矸尝陀 万方数据 IIM IIM lllllfMIIIIItlllPP IJf Y2788486 ．The Preparation and Electrical Properties of——ReRA——M． Fabricated by Plasma．．enhanced Atomic Layer Deposition ⑧ Author，s signature：』!坠三!垒当 一 Supervlsor 7S signature： External Reviewers： M． Ke Xu 姒．L瓦甫蚰寸‰础一峨 e卫士：丕皇望g坐皇i!堕坠g；!：堡丝露t“—I。蠢’如哆 坠立：』i坠!Q坠g】垒坠g !!兰生叼“^似r耍3 嘣：Q也g墨Q望g丛垒些：!即Vc嗍p于眵H≈跏叻 坠型：圣琶垒望卫i塾g墅垒坠型三塑芝治we扮屹 Examining Committee Chairperson： Examining Committee Members： 垒旦￡：塾Q望g丛垒坠g g曼丝坠±鱼当‰讧以‘’ 旦!!f：g塾金坠g圣塾垒坠g垄幽堑诉勺口j卜倒kI如 垒!土：堑垒望卫i坠g壁垒坠型竺唧∥吩哟 吐 墅i坠坐坐地』t椒H‘， Date of oral defence： 20 15．06．02 万方数据 浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 浙江大学研究生学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝姿态堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 弘钊 签字日期： 仞旷年口；月p3日 》 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝姿盘堂 有权保留并向国家有关部门或机 构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝婆盘堂 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 狄铂 导师签名： 签字日期：矽Ⅸ年口占月驴了日 签字日期： 弘磊掰一叫 月多 日 7 万方数据 摘要摘要 摘要 摘要 阻变存储器(ReRAM)是国际公认的下一代主流存储器的有力竞争者，具 有单元尺寸小、读写速度快、功耗低、制备工艺和器件结构简单等优点。近年来， 世界各国竞相开发ReRAM材料及器件。其中，二元金属氧化物和氮化物由于结 构简单，容易得到精确化学计量比，且与传统的半导体工艺兼容，使得它们成为 最具应用前景，同时也是研究最多的ReRAM材料。原子层沉积技术(ALD)作 为一种新兴的超薄薄膜制备技术，能够制备大面积均匀、厚度和组分精确可控的 高保形性薄膜，特别适用于阻变介质层厚度通常只有几纳米～几十纳米的ReRAM 器件的制造。 ZnO和AlN是具有优异电阻开关特性的阻变介质层材料，通常使用物理气 相沉积技术制备；而使用ALD技术却未见报道。这是因为，传统热原子层沉积 技术(Thermal ALD)所带来的缺陷并不能完全满足ReRAM对阻变介质层材料 的需要：使用Thermal ALD也很难在低温下方便地制备金属氮化物。与Thermal ALD相比，等离子体增强原子层沉积技术(PEALD)是一种能量增强的ALD技 术，它利用等离子体自由基的高反应活性来增强薄膜的沉积过程，从而改善薄膜 的性能，拓宽阻变介质层材料的选择范围。 本文率先采用PEALD技术制备了这两种典型的二元金属氧化物和氮化物薄 膜基阻变存储器，并系统研究了它们的电阻开关特性和阻变机理；在此基础上， 通过原位等离子体处理、单原子层掺杂等缺陷控制手段，优化薄膜工艺条件，改 善器件单元的电阻开关特性。取得了如下具有创新意义的研究结果： (1)系统研究了Thermal ALD和PEALD制备ZnO薄膜的工艺参数对ZnO 薄膜生长速率、晶体结构、