阻变存储器复合材料界面及电极性质研究

作     者：杨金 周茂秀 徐太龙 代月花 汪家余 罗京 许会芳 蒋先伟 陈军宁 Yang Jin;Zhou Mao-Xiu;Xu Tai-Long;Dai Yue-Hua;Wang Jia-Yu;Luo Jing;Xu Hui-Fang;Jiang Xian-Wei;Chen Jun-Ning

作者机构：安徽大学电子信息工程学院合肥230601 淮北师范大学物理与电子信息学院淮北235000 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61376106) 国家核高基重大科技专项子课题(批准号:2009ZX01031-001-004 2010ZX01030-001-001-004) 安徽大学青年科学研究基金(批准号:KJQN1011)资助的课题~~ 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2013年第62卷第24期

页      码：347-352页

摘      要：采用基于密度泛函理论的第一性原理对比研究了Cu(111)/HfO2(001),Cu(111)/HfO2(010),Cu(111)/HfO2(100)三种复合材料界面模型的失配率、界面束缚能、电荷密度、电子局域函数以及差分电荷密度.计算结果表明:Cu(111)/HfO2(010)失配率最小,界面束缚能最大,界面体系相对最稳定;对比电荷密度及电子局域函数图显示,只有HfO2(010)方向形成的复合材料体系出现了垂直Cu电极方向完整连通的电子通道,表明电子在此方向上具有局域性、连通性,与阻变存储器(RRAM)器件导通方向一致;差分电荷密度图显示,Cu(111)/HfO2(010)复合材料体系界面处存在电荷密度分布重叠的现象,界面处有电子的相互转移、成键的存在;进一步计算了Cu(111)/HfO2(010)体系距离界面不同位置的间隙Cu原子形成能,表明越靠近界面Cu原子越容易进入HfO2体内,在外加电压下易发生电化学反应,从而导致Cu导电细丝的形成与断裂.研究结果可为RRAM存储器的制备及性能的提高提供理论指导和设计工具.

主 题 词：阻变存储器 复合材料 界面 电子通道 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0704[理学-天文学类] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.62.248501

馆 藏 号：203581417...