非鉛鹵素鈣鈦礦及其阻變性能研究進展*

曾凡菊 譚永前 唐孝生 張小梅 尹海峰

1) (凱里學院大數據工程學院, 凱里 556011)

2) (重慶大學光電工程學院, 重慶 400044)

近年來, 鉛基鹵素鈣鈦礦因其制備工藝簡單、載流子擴散距離長以及離子遷移速率快等優點而被應用于阻變存儲器.然而, 鉛基鹵素鈣鈦礦結構中的鉛對人類健康與環境保護存在威脅, 限制了鉛基鹵素鈣鈦礦在數據存儲領域的實際應用.研究者們針對鉛基鈣鈦礦鉛毒性的問題展開了一系列研究.其中, 非鉛鹵素鈣鈦礦因不含鉛而被認為是最有前景的下一代新型阻變存儲介質材料.最近幾年, 錫基、鉍基、銻基和銅基等非鉛鹵素鈣鈦礦被引入阻變存儲器領域.本文系統地綜述了非鉛鹵素鈣鈦礦材料及其阻變性能, 歸納了非鉛鹵素鈣鈦礦的阻變性能及其阻變機理, 指出了非鉛鹵素鈣鈦礦材料應用于阻變存儲器存在的關鍵問題, 為進一步研究非鉛鈣鈦礦阻存儲器提供了參考.

1 引 言

隨著信息時代的迅猛發展, 尤其是大數據、云計算和物聯網的興起, 信息存儲容量大以及存儲單元小型化的需求不斷增強, 廣泛應用的硅基Flash存儲器因其讀寫速率慢(寫入/擦除時間:1 ms/0.1 ms)、耐受性差(106個寫入/擦除周期)、寫入電壓高(＞ 10 V)以及已接近微型化的物理極限等的不足[1], 難以滿足存儲設備對大容量、高速率以及低功耗的需求.目前, 克服這一難題的技術路線主要分為兩類, 一類是在傳統的存儲技術基礎上減小工藝線寬以達到縮小存儲單元……