《阻变存储器的研究进展综述论文》8700字

阻变存储器的研究进展综述论文摘要随着科学技术以及信息产业的快速发展，目前拥有的传统的存储器已经满足不了我们日益增长的需求。探索出更加方便的存储器已经迫在眉睫，因此电阻式随机存取存储器（RRAM）在非易失性、低功耗、非破坏性读出和高密度存储器方面引起了人们的兴趣。阻变存储器（RRAM）是被认为下一代最有前途的非易失性存储器之一。相比于传统的存储器，RRAM拥有规模缩小，需求功耗低、制造成本低，操作速度快等众多优点。本文综述了近年来RRAM的研究进展，包括RRAM的工作机理、器件结构、材料、理论以及RRAM的未来的应用层面和发展问题的预测。重点关注了阻变存储器的材料，总结未来能否做到量产的工业产品，被工业市场接纳的一类材料。关键词：阻变存储器；介质材料；电极材料；存储性能目录TOC\o"1-3"\h\u第一章绪论 11.1研究背景 11.2阻变存储器的工作原理 21.3阻变存储器的研究现状 31.4选题思路与内容 4第二章阻变存储器的材料体系 42.1阻变存储器的材料分类 42.1.1二元金属氧化物阻变材料 42.1.2固体电解质材料 62.1.3多元金属氧化物 62.1.4纳米材料 8第三章结论与展望 93.1结论 93.2展望 9参考文献 11第一章绪论1.1研究背景开发能像人类一样思考、判断和做决定的人工智能一直是全世界梦寐以求的目标。存储信息的能力一直是人类发展的重要方面。在过去的一个世纪中，见证了用于存储大量数据的大量新技术的发展。当今的计算机系统使用易失性和非易失性数据存储设备的层次结构来优化成本和性能之间的关系。30多年来，静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）一直被用作计算机的存储器层次结构中的主要存储器。SRAM和DRAM都是易失性存储器，也就是说，一旦切断电源，它们就会丢失存储的信息。对于永久性（非易失性）数据存储，磁性硬盘驱动器（HDD）已经使用了五十多年。然而，随着诸如音乐播放器和移动电话之类的便携式电子设备的出现，被称为“闪存”的非易失性固态存储器已经被引入到DRAM和HDD之间的存储体系中。闪存已成为移动电子设备数据存储的主要形式，并且越来越多地被用于补充HDD存储功能。虽然RRAM已经经历十多年的高速发展，但是目前不能做到可商业化，存在很多需要面临的问题亟需我们去解决。如图1.1所示，有关RRAM的论文逐年快速增加，表明该领域因其良好的规模化前景、优异的操作和加工性能而引起了巨大的科学兴趣。未来该领域必然会得到更大更宽广的研究。图1.1根据科学网每年关于电阻开关的出版物1.2阻变存储器的工作原理阻变存储器全称电阻开关随机存取存储器（RRAM）,存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备，其RRAM器件通过施加适当的电压实现了高阻态（HRS）和低阻态（LRS）之间的电阻切换，由于其良好的可扩展性、简单的结构、快速的开关速度、较长的保持时间和非破坏性的读出，引起了人们极大的兴趣。以电阻转变效应为工作原理的阻变存储器(ResistiveRandomAccessMemory，RRAM)是最具应用前景的下一代非易失性存储器之一，与传统浮栅闪存相比，在器件结构、速度、可微缩性、三维集成潜力等方面都具有明显的优势。国际半导体技术路线(ITRS)认为RRAM是应当受到重点关注从而加速实现产业化的两种新型存储器之一。阻变存储器的基本结构为三明治结构，由上电极、下电极以及电阻转变层三层组成，其中的电阻转变层为各种介质薄膜材料，它在外加电压、电流等电信号的作用下会在不同电阻状态之间进行可逆的转变，电阻状态通常为高、低两种阻态，在多值存储或忆阻器中则有多种电阻态，而RRAM中的电阻开关存储单元通常由夹在两个电子导电电极M之间的绝缘体或电阻材料构成，以形成金属-绝缘体-金属（MIM）结构。通过施加适当的电压，MIM单元可以在高电阻状态（HRS）和低电阻状态（LRS）之间切换。这两个状态可以分别表示逻辑值1和0。根据电压极性，RRAM器件的电阻开关行为分为单极性或双极性。对于单极性开关，电阻开关是由相同极性但幅度不同的电压引起的，如图1（a）所示。对于双极切换，一个极性用于从HRS切换到LRS，另一个极性用于切换回HRS，如图1（b）所示。图1（c）所示的第三种电阻开关行为是非极性开关，其中从LRS到HRS（复位过程）以及从HRS到LRS（设定过程）的开关是用正电压或负电压完成的。无论开关类型如何，设置电流通常都是有限的，以避免设备发生硬故障。RRAM的重要性能参数包括工作电压、工作速度、电阻比、耐久性、保持时间、器件成品率，甚至多级存储，工作电压众所周知，高工作电压是实际应用中的致命缺陷。这是因为高工作电压意味着高功耗。此外，高工作电压下的可靠性可能是一个问题。为了获得比闪存更大的优势，RRAM设备的编程和擦除电压应该只有几伏。图1.2RRAM器件的电阻开关行为(a）单极开关(b）双极开关(c）非极性开关。1.3阻变存储器的研究现状早在1962年Hickmott[1]在1962年首次在一系列二元氧化物中报道了电阻开关现象。从那时起，在外加电场下的迟滞电阻开关行为在许多材料中都有许多报道[2−3]1967年，贝尔实验室的KahngD和SzeSM[4]首次提出了用浮栅（FG）器件获得非易失性存储器的想法，这也是首次认识到非易失性MOS存储器的可能性。从那天起，半导体存储器为数字电子技术的革命性发展做出了巨大贡献。1969年IBM公司[5]提出了一种用于高速存储器的64位双极RAM芯片，半导体存储器一直是现代电子技术不可缺少的组成部分和支柱systems.All熟悉的计算平台从手持设备到大型超级计算机，都使用存储系统暂时或永久地存储数据。从存储数字节数据的穿孔卡片开始，存储系统已经达到了多字节的容量，空间和功耗都大大减少。电阻开关现象的研究在20世纪70年代和80年代出现了第一个高潮。早期的研究大多集中在讨论和揭示电刺激电阻开关的物理机制。随着微电子加工技术的发展，研究人员认识到电阻开关行为在20世纪90年代后期有可能被用作最终的NVM[6-7]，这带来了电阻开关的第二次研究热潮。2013年，Kim等研究人员[8]在In-Sb–Te发现了具有转化现象，2015年，Shulake等人[9]发现这些新想法可以在未来的计算系统中实现存储和计算单元的三维芯片集成，突出的候选设备包括称为相变存储器(PCM)的设备，它与传统使用的设备有显著区别，它们是基于PCM的非易失性存储器，这些非易失性记忆的基础在于电阻的变化而不再在于电荷的储存。2018年，Sun等研究人员[10]发现PCM的存储器通常基于GST三元系统的化合物做了很多改进研究。2016年发现In-Sb-Te族共晶，从而使之后的科学家对Sb-Te二元体系做过更多深刻的研究[8]。这些研究成果促进RRAM的成熟和能够量产化和进入市场,前景的优越性让更多的研究者。1.4选题思路与内容目前，阻变存储器已经被广泛报道与应用，但这项技术在应用与性能优化方面以及存储机理等方面还存一些待解决的问题。（1）器件工作机理不是特别明确，阻变机制也尚未完全明确，需要继续探索新型存储器的结构和材料材料特性。器件工作机理不是特别明确，阻变机制也尚未完全明确，需要继续探索新型存储器的结构和材料材料特性。（2）器件的可靠性也有一些基础性的问题需要解决，RRAM的参数均匀性和可靠性目前有了较大的成长，但是还是未能建立可靠普适的器件模型，需要进一步提出改善可靠性的办法。（3）材料属性很多目前，多种材料都有非易失性电阻开关的特性。还不能选择属于更好的物质来做RRAM的材料基础。针对上述的现状与存在的问题，本课题拟将对多种材料进行规划分类，阐述多种材料在做RRAM时表现出的电阻转变性能更好，是否能满足当下发展的需求，能否做到量产化并且更具工业前景。第二章阻变存储器的材料体系2.1阻变存储器的材料分类Pr0.7Ca0.3MnO3、GeTe、GeSe、Ag-Ge-S、Cu掺一些杂质SiO2和TiO2混合目前都已经被报道具有非易失性电阻开关特性。材料整体划分为无机膜材料、有机薄膜材料、纳米材料、固体电解质材料等材料，本文重点介绍这几类材料：二元金属氧化物、固体电解质材料、多元金属氧化物、纳米材料。2.1.1二元金属氧化物阻变材料相比于其他阻变材料，二元金属的氧化物的优点更多。它由于结构相对简单、材料组分容易控制和制备工艺简单，而且它可以与CMOS工艺兼容，这些异于其它材料的优点，从而让它更让业界重视。多家大型公司都采用二元金属氧化物材料来研究和扩展RRAM技术。国内目前已经有很多科研工作者早已在基于二元金属氧化物的阻变研究做出了大量的探索和科研工作。兰州大学李乃峰在二氧化铬薄膜中掺杂3.8%的硫足以让p型的HfS2半导体层变为半导体层变为金属层[11]。阻变现象可以使HfS2在半导体特性和金属特性的转换。目前发现Nb2O5、Al2O3、Ta2O5、TiO2、NiO、ZrOx等多种二元金属氧化物的双稳态开关现象。下面介绍目前市面上大多数公司倾向的二元金属氧化物材料氧化亚铜（CuxO）的金属-绝缘体-金属（MIM）存储器，首次提出了空间电荷限制传导（SCLC）模型来解释开关机制和存储单元性能。图中（b）示出了具有集成在标准CMOS架构中的CuxO-MIM存储器元件的64Kb存储器测试阵列的剖视图。Cu通孔定义了存储器元件的一个端子。电化学沉积，退火铜是平坦化的化学机械抛光在传统的方式。如图中（c）所示，通过0.18umCu通孔的热氧化来生长厚的CuxO膜。上电极由双层Ti/TiN薄膜组成，通过反应溅射的方法从Ti靶上沉积，并通过减影蚀刻形成图案。每个CuxO存储器元件连接到选择晶体管，选择晶体管一起定义存储器单元，根据CuxO-MIM电池的开关特性，建立了基于SCLC和固体材料中陷阱/反陷阱过程的电阻开关模型。这种工作模式下的此单元表现出优异的存储特性、非常长的保留时间、开关的速度快、低功耗操作、可扩展性强以及与CMOS技术的兼容性好等特性。这些特性适合高密度低成本内存应用。图2.1.1（a）连接到选择晶体管的存储器单元(b）存储单元阵列的横截面图(c）通孔中Cu2O存储单元的透射电镜研究2011年Li[12]等人制备了一种简单Cu/WO3/Pt三明治结构的WO3基RRAM器件，系统地研究了所制备的Cu/WO3/Pt器件的电阻开关特性。通过对介绍了一种用于非易失性存储器的Cu/WO3/Pt结构RRAM器件，这个器件具有良好的电阻开关特性，如耐久性好、功耗低、数据保持可靠等。并且分别对比不同顶电极材料对Cu/WO3/Pt存储器件电阻开关特性的影响，以及结合恒电压下电流随时间的变化，说明电化学反应在Cu/WO3/Pt存储器件电阻开关中起着重要作用。而且通过实验进一步证明出电阻开关的机制与局部导电丝的形成和断裂有关。而且发现了Cu/WO3/Pt存储器件具有可重复电阻开关、低功耗、多级存储和良好的保持性等优点。对于未来的非易失性存储应用方面必然可以重点关注。2.1.2固体电解质材料固体电解质一般是含有大量高流动性带正电的金属离子的快离子导体,目前发现的固体电解质都含有Cu和Ag的混合物[13-14]。早期关于可编程金属化单元存储器的工作中，相关研究机构重点研究了富硫硒化锗基器件。掺银的Ge-Se电解质具有高的离子迁移率，这对于快速的器件操作是需要的，但是由这些材料形成的器件的一个缺点是它们不容易忍受超过200℃的加工条件。这意味着相对低温的BEOL处理对于与CMOS集成是必要的。尽管这在新材料和新工艺中是可能的，但这在半导体行业中是非标准的，因此可能会增加集成或嵌入PMC存储器的成本。并且研究发现硫化物基固体电解质适合用于PMC器件，掺银材料将在后端处理中存活到430°C。因此，与硒化物基材料相比，这些材料似乎是集成到标准CMOS流中的更好选择[12]。铜是作为一种已经在半导体工业中广泛应用的材料，在硫化物基器件中是银的合适替代品，但是高温处理仍有待研究。未来会更具有被世界的工业市场认可的前景。20世纪80年代以来，人们对非晶硅（a-Si）器件的电阻开关行为进行了观察和研究。典型器件由两层金属层组成，中间夹一层Si层作为存储介质，形成了metal/a-Si/metal（M/a-Si/M）层状结构。电阻开关行为可以用正（负）电压下a-Si基体内部金属丝的形成（消除）来解释，这种M/a-Si/M器件，需要经历一个高压成形过程，在10V以上的电压下施加一个长的电压脉冲。成形过程通常没有得到很好的控制，在初始长丝成形后可能会对器件产生永久性损伤，这严重限制了器件的产量和应用潜力。2008年，美国密歇根州安阿伯市米希根大学Jo等人[15]发表了一篇关于平面硅平台上的纳米尺度a-Si电阻开关结构。并且自20世纪80年代以来，人们对非晶硅（a-Si）器件的电阻开关行为进行了观察和研究。器件由两层金属层组成，中间夹一层Si层作为存储介质，形成了一种为metal/a-Si/metal（M/a-Si/M）层状结构。电阻开关行为可以用正（负）电压下a-Si基体内部金属丝的形成（消除）来解释。然而，这种M/a-Si/M器件，需要经历一个高压成形过程，在10V以上的电压下施加一个长的电压脉冲。目前还不清楚这些器件是否可以缩小到100nm以下，通常在成形后可以观察到微米大小的细丝。因此，很少有人尝试将非晶硅电阻开关器件作为超高密度材料进行研究。受最近纳米线存储器件研究的启发，它们研究了平面硅平台上的纳米尺度a-Si电阻开关结构，并且展示了高性能，使用固态硅作为存储介质的非易失性电阻开关存储器可以很容易地通过CMOS兼容的传统处理工艺实现。2.1.3多元金属氧化物目前出现在研究范围可具有电阻转变效应的多元金属氧化物种类不是特别多。主要是前已报道的主要为PrxCa1-xMnO3(PCMO),LaxCa1-xMnO3和LaxSr1-xMnO3等四元金属氧化物[16，17,18,19，13]和SrTiO3,SrZrO3和SrRuO3等三元金属氧化物[20，21，22，23]。2000年，美国休斯顿大学Liu等人[16]采用脉冲激光沉积（PLD）技术制备了样品，并且报道了金属氧化物薄膜Pr0.7Ca0.3MnO3在不同极性的电脉冲作用下发生的可逆电阻效应的现象，而且它们的电阻值可以在相差10倍以上的两个状态之间变化，巨磁阻薄膜电阻器是一种新型的非易失性存储器元件,随后大多数巨磁材料就收到业界的广泛关注,溅射和旋涂（MOD）工艺随后被开发用于在标准硅片上制造电阻存储器,每种工艺都能产生优良的存储电阻。主要是掺银硫化锗固体电解质PMC器件的电学特性，这些材料具有极好的热稳定性，而且，由它们制成的器件能够承受许多BEOL工艺中使用的高温。2006年，相关科学家研究了脉冲激光沉积在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上的Ag/La0.7Ca0.3MnO3/LCMO/Pt三明治薄膜的电流-电压特性和电阻开关机理特性问题[17]。这些特性可以用空穴载流子注入的空间电荷限制的SCL传导来解释，它是由能量指数分布的Ag/LCMO界面陷阱控制的。空穴载流子的俘获/解俘获过程导致了i/v曲线的迟滞和不对称，不同电压范围下的电阻变化与正偏压引起的载流子俘获能级有关。在陷阱辅助界面相分离的基础上，研究者讨论了有序/无序转变对电阻保持性能的影响。因此，电压脉冲引起的电阻开关是由界面诱导的块状有限输运效应引起的。并且研究了Ag/LCMO/Pt异质结构的滞回特性。用能量服从指数分布的Ag/LCMO界面陷阱控制的SCL传导来描述载流子输运过程。当载流子俘获能级达到I/V曲线显示T/FL传导机制时，可以观察到磁滞现象，这可以归因于俘获载流子的保留特性。电压脉冲引起的高阻和低阻状态也与载流子的陷阱能级有关，电阻开关可以看作是空穴载流子陷阱/解陷阱过程引起的陷阱能级分布的变化。这种SCL的产生归因于界面诱导的块状有限效应，因为主导载流子传输的陷阱位于Ag/LCMO界面。能量呈指数分布的载流子填充陷阱具有传统SCL条件所不能解释的非易失性。钙钛矿锰氧化物薄膜的非易失性与陷阱辅助界面相分离过程引起的有序/无序转变有关。研究人员实验得出，电极-绝缘体或半导体-电极三明治系统的电阻开关可能是由电极/绝缘体或半导体界面的缺陷所决定的。改进的RRAM器件可以通过设计界面来创建一个金属/绝缘体相共存层，其中导电性强烈依赖于载流子注入。2020年，Liu等人[19]在美国物理学会上发表一篇在巨磁阻材料CMR中发现了一个在室温和零磁场环境下激活的大电脉冲诱导的可逆电阻Pr0.7Ca0.3MnO3薄膜的文章。在脉冲电场作用下，研究人员观察到电场方向相关的电阻变化超过1700%；持续时间100ns，低至65V。电阻变化随脉冲数的增加而累积，具有可逆性和非易失性。这种室温下在CMR材料中观察到的电致缺陷既有利于材料性能的发现，也有利于薄膜锰氧化物在包括高密度非易失性存储器在内的电子学领域的应用前景。2.1.4纳米材料目前统的基于电荷的存储器正接近其扩展极限。在这种情况下，未来非易失性存储器（NVM）的发展引起了广泛的关注。具有简单的金属/绝缘体/金属（MIM）三明治结构的期望随机存取存储器（RRAM）是新兴的NVM技术之一。并且与其他同类产品如相变RAM（PRAM）、磁阻RAM（MRAM）、闪存和铁电RAM（FeRAM）相比，它具有更快的写入速度、更低的操作功率、更高的耐用性、优异的可扩展性（超过10nm的特性尺寸）和多状态存储器。在各种金属氧化物、有机分子、聚合物、石墨烯氧化物和11纳米复合材料中观察到了电阻开关现象。氧化锌是一种宽直接禁带II–VI半导体，具有丰富的氧空位。这有助于形成丝状导电路径。已经报道了ZnO基器件中的电阻开关。为了研究ZnO基电阻存储器的可扩展性，低维器件的制造和表征是必要的。半导体纳米线（SNW）作为一种低维结构，具有丰富的表面态和较大的表面积，优异的机械柔韧性，共振光吸收，载流子限制诱导带隙，等等。在各种SNW器件中都观察到了电阻开关现象。掺镓氧化锌单纳米线器件中的电流自整流电阻开关，这意味着该器件在低电阻状态下具有固有的整流特性。2011年，He等工作者[24]研究表示在室温下通过设置顺应电流（ICC）的条件在单Ni/NiO核壳纳米线中实现存储器和阈值电阻开关（RS）的控制交替。存储器RS由高ICC触发，而阈值RS通过设置一个低的ICC出现，复位过程在不设置一个ICC的情况下实现，充分讨论了记忆和阈值RS的物理机制，并将其归因于氧空位（Vo）链状导电灯丝的形成和电场在不形成导电灯丝的情况下引起的击穿，由于Vo-Vo相互作用，在能量上有利于形成导电链而不是随机分布，从而导致非易失性从关态切换到开态。在重设过程中，大焦耳加热通过破坏Vo-Vo相互作用，从而破坏负责从开-关状态转换的导电细丝，从而重新排列氧空位。2015年，Bai等人[25]发表了一篇文章提出了一种以单层石墨烯为边缘电极的两层三维RRAM。其通过电学结果表明，这种极薄的边缘电极可以在纳米尺度上实现RRAM器件的正常开关。同时，利用肖特基势垒在金属/碳纳米管和氧化物/碳纳米管界面上诱导的非对称载流子输运，成功地制备并表征了一种以碳纳米管为边缘电极的选择内置3D-RRAM结构。他们在这项研究中，三维RRAM与石墨烯或碳纳米管边缘电极演示，探索垂直和水平的可扩展性。在垂直方向上，制备了以单层石墨烯为边缘电极的双层3D-Ta2O5-x/TaOy-RRAM电池。3D-RRAM电池在亚纳米电极厚度下可以正常开关。在水平方向上，采用带半导体CNT边缘电极的3D-Ta2O5-x/TaOyRRAM实现了无选择层。在这种情况下，在CNT/Sc和CNT/TaOy触点处形成的肖特基势垒用作内置选择器，并且在实验和模拟结果的基础上，对不同边缘电极材料的高密度应用潜力进行了评价。2015年，由于电阻式随机存取存储器（RRAM）是最有前途的非易失性存储器技术之一，因为它有很大的潜力取代传统的电荷型存储器，而电荷型存储器正接近其扩展极限。为了充分发挥RRAM的潜力，开发一种独特的电流自校正器件非常重要，它提供了一种解决方案来抑制纵横制阵列中的潜在电流，并提供了消除电流限制器的自顺应性。Wang等课题小组成员[26]研究了掺镓氧化锌单纳米线器件的自整流电阻开关；掺锑单纳米线器件的电流不仅是自整流的，而且是自顺应的。采用不同的设定电压，实现了掺锑氧化锌单纳米线器件的多级电阻开关。此外，Ga和Sb的加入大大缩小了开关电压的分布范围。第三章结论与展望3.1结论从内存设备的简要回顾开始，给出了RRAM设备的基本概述。讨论了RRAM器件的基本工作原理、主要性能参数、以及提高RRAM器件电阻开关特性的一些重要因素。面临的困难和挑战包括理解电阻开关机制和确定如何改善特性。虽然取得了一些优秀的进展，但是许多重要的工作仍在进行中，还需要做更多的工作去提高它的性能。需要一类在成分控制和与传统半导体工艺兼容方面具有压倒性优势的材料，特别是在实际应用中的耐久性和保持性。应更多地关注新技术，以实现更快的编程/擦除、更高的可扩展性、更低的功耗、多级存储和更低的成本。特别地，需要在选择合适的电极材料、利用嵌入绝缘层中的纳米晶体或金属离子等材料来制造器件方面进行工作。3.2展望随着相关研究人员对RRAM研究的不断深入和钻研，相关性能指标以及材料成本都在不断优化，我相信一定可以可以找到最适合阻变存储的材料。（1）对通用的开关机制还没有完全的了解。详细了解电阻开关的开关机制是一个迫切的需要。新技术和新型结构的RRAM器件仍处于研究阶段；需要证明更多的电阻开关特性。通过不断的工作，我们相信电阻开关RRAM器件将成为一项突破性的技术，并在未来的非易失性存储器应用中取得成功。（2）国内外众多科学家做了大量研究，找出属于优良的材料，根据它的属性，做出来适合的优良模型，未来可以投入生产。（3）材料的优良性，根据加入氧化物等材料，改变物质的属性，从而让它做出来的存储器的性能更加优良。（4）目前虽然存在很多问题，但是我相信在众多研究人员的探索下，未来RRAM必然可以投入生产进入大众的生活。参考文献[1]HickmottTW.Low-frequencynegativeresistanceinthinanodicoxidefilms[J].JApplPhys,1962,33(9):2669−2682.[2]AylingJK,MooreRD,TuGK，Ahigh-performancemonolithicstore[J].February，1969，19（21）：36-37.[3]DearnaleG,StonehamAM,MorganDV.Electricalphenomenainamorphousoxidefilms[J].RepProgPhys,1970,33(11):1129−1191.[4]JaganSinghMeena,SimonMinSze,etal.Overviewofemergingnonvolatilememory.technologies[J].NanoscaleResearchLetters，2014,9（526）:6687-6690.[5]AylingJK,MooreRD,TuGK，Ahigh-performancemonolithicstore[J].February，1969，19（21）:36-37.[6]AsamitsuA,TomiokaY,KuwaharaH,etal.Currentswitchingofresistivestatesinmagnetoresistivemanganites[J].Nature,1997,388(6637):50−52.[7]KozickiMN,YunM,HiltL,etal.Applicationsofprogrammableresistancechangesinmetal-dopedchalcogenides[J].Solid-StateIonicDevices,1999,99(13):298−309.[8]KimYT,KimS.ComparisonofthermalstabilitiesbetweenGe-Sb-TeandIn-Sb-Tephasechangematerials[J],AppliedPhysicsLetters,2013.103(12),183501.[9]Shulaker,MM,Wu,TF.,Sabry,MM,etal.Monolithic3Dintegration:apathfromconcepttoreality[J],Proceedings-Design,AutomationandTestinEurope,709(2569):1197-1202[10]SunX,GerlachJW,LotnykA,etal.Nanoscalebipolarelectricalswitchingof.Ge2Sb2Te5phase-changematerialthinfilms[J],AdvancedElectronicMaterials,2018.2017(12):1700283.[11]李乃峰.二硫化铪阻变存储器的阻变机理研究及忆阻性能优化[D].兰州：兰州大学，2020.[12]LiYT,LongSB,LvHB,etal.InvestigationofresistiveswitchingbehavioursinWO3basedRRAMdevices[J].\hChinPhysB,2011,20(5):017305.[13]KozickiMN,BalakrishnanM,GopalanC,etal.ProgrammablemetallizationcellmemorybasedonAg-Ge-SandCu-Ge-Ssolidelectrolytes[J].IEEE,2005,10(1109):83–89.[14]ZhugeF,LiK,FuB,etal.Mechanismforresistiveswitchinginchalcogenide-basedelectrochemicalmetallizationmemorycells[J].\hAIPAdv,2015,5(5):057125.[15]JoSH,LuW.CMOScompatiblenanoscalenonvolatileresistanceswitchingmemory.\hNanoLett[J],2008,9(2):392–397.[16]LiuSQ,WuNJ,IgnatievA.Electric-pulse-inducedreversibleresistancechangeeffectinmagnetoresistivefilms[J].\hApplPhysLett,2000,76(19):2749–2751.[17]ShangDS,WangQ,ChenLD,etal.Effectofcarriertrappingonthehystereticcurrent-voltagecharacteristicsinAg/La0.7Ca0.3MnO3⁄Ptheterostructures[J].\hPhysRevB,2006,73(24):245427.[18]TokunagaY,KanekoY,HeJP,etal.Colossalelectroresistanceeffectatmetalelectrode/La1−xSr1+xMnO4inter