我院祁菁副教授和美国加州大学河滨分校Jianlin Liu教授研究组最近合作在氧化锌阻变存储研究领域取得重要进展,在纳米材料领域一流学术期刊ACS Nano(2010年影响因子9.865)发表文章一篇(ACS Nano, 6, 1051 (2012)),是我校在该领域取得的一项可喜进展。 阻变随机存储器(RRAM))因具有结构简单、存储单元尺寸小(可小至几纳米)、存取速度快(几个纳秒)、功耗低并可利用半导体工厂已有工艺加工制造等优势,有望在32 nm节点及以下取代现有主流flash存储器,成为下一代存储技术的核心。然而,忆阻存储器仍存在转变参数离散性大,工作电流较高,工作机理不清楚等问题。廉价,无毒,制备方法多,对生长设备、生长温度及衬底的要求低,与CMOS工艺兼容的ZnO材料具有优异光、电、热等特性,且其成份简单、易于进行忆阻特性物理机制分析。祁菁副教授与Jianlin Liu教授及该研究组成员Mario Olmedo等人合作,通过分子束外延制备了直径和高度分别分布在30 nm和40 nm左右的ZnO单晶纳米岛,采用导电原子力显微镜(C-AFM)探针作为顶电极测量了纳米岛的忆阻特性,并对其机理进行了初步的探讨。该研究不仅实现了30 nm小尺寸ZnO基忆阻存储单元,而且结果表明ZnO忆阻存储器还有进一步缩小到5 nm以下的潜力,其忆阻特性由分布在晶粒表面、由氧空位组成的纳米导电丝控制。
此项研究得到了中国国家自然科学基金、the Microelectronics Advanced Research Corporation (MARCO) and its Focus Center on Function Engineered Nano Architectonics (FENA), the DARPA/Defense Microeletctronics Activity (DMEA)的支持;并得到Physical Electronics,Applied Technology Training Center at San Bernardino Community College District及Calit2Microscopy Center and Materials Characterization Center at Calit2, UCI在测试方面的帮助。全文地址:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn204809a