【摘 要】
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基于电阻变换（RS）的阻变随机存储器具有高密度、高速度、低功耗等优势,具有重要而广阔的应用前景。多种材料具有电阻变换效应,并常展现出不同的电阻变换特性,其对应机理也多不相同。本文选择了Ni O及Pt、Au、Ag等几种贵金属,在Nb:Sr Ti O3（NSTO）基片上制备了异质结,研究了其RS性能及其相关的光伏和磁性特性,并对其RS效应的物理机制进行了探究。利用PLD方法在NSTO衬底上制备了Pt/
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基于电阻变换（RS）的阻变随机存储器具有高密度、高速度、低功耗等优势,具有重要而广阔的应用前景。多种材料具有电阻变换效应,并常展现出不同的电阻变换特性,其对应机理也多不相同。本文选择了Ni O及Pt、Au、Ag等几种贵金属,在Nb:Sr Ti O3（NSTO）基片上制备了异质结,研究了其RS性能及其相关的光伏和磁性特性,并对其RS效应的物理机制进行了探究。利用PLD方法在NSTO衬底上制备了Pt/Ni O/NSTO异质结器件,该器件展现出典型的双极电阻变换效应,阻变倍率达到了10~4,拥有较好的翻转、保持以及多值存储特性。在不同的正、负向电场下,器件电阻可以在低组态（LRS）和高组态（HRS）之间多态转换。对器件施加光照,器件展现出显著的光响应;同时,器件电阻状态的变化与其磁性的变化也具有紧密的联系。我们提出了Ni O/NSTO界面电子束缚/解束缚以及氧空位迁移的模型来解释RS效应和磁性调制;用电子空穴对的产生来解释器件的光响应现象。本研究为进一步研制多级存储、光敏、磁电等多功能器件提供了可能性。利用磁控溅射制备了Pt/NSTO,Ag/NSTO,Au/NSTO等异质结阻变器件,研究了Pt层厚度对其阻变性能的影响。各器件均表现出典型的双极性阻变效应,均拥有较好的翻转、保持、多值存储的能力,同时也展现出了明显的光响应。分析比较了各器件阻变性能的差异。优化得到了Pt层的最佳厚度。我们提出Metal/NSTO界面肖特基势垒的变化和附近的缺陷态密度及其分布对电子的束缚/解束缚行为来解释其RS行为及其差异;用界面陷阱能级中被光激发的光电子及其迁移来解释器件的光响应现象。
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