Browsing by Author "簡廷安"

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    貴金屬/氧化鋅薄膜結構的電阻轉換
    (2025) 簡廷安; Chien, Ting-An
    本研究系統性分析以ZnO為主動層之電阻式隨機存取記憶體(RRAM)元件，探討其在常溫、400℃、常溫鍍膜並快速熱退火等三種製備方式、50~120 nm的ZnO厚度與Au/Au、Pt/Au、Pt/Pt等三種電極結構下之電阻轉換特性。實驗結果顯示，這些元件的電流電壓特性呈線性，平均總電阻在2~320 Ω之間，平均電阻轉換率在0.1~21%之間。此轉換率代表在這些元件具有極低的電阻轉換特性，主要是因為其良好的導電性，而缺乏可由電場控制的導電絲。在製程條件方面，常溫鍍膜樣品由於晶體結構較差，可能產生較多缺陷，有助於導電通道的形成與重設，整體轉換率較高；相對地，400 °C中溫鍍膜樣品與常溫鍍膜後經快速熱退火處理之樣品，因晶體結構較完整、缺陷濃度較低，導致其電阻轉換率較低。在電極結構方面，Pt/ZnO/Au元件整體轉換率提升，推測與Pt為高功函數材料，可提升界面勢壘並強化局部電場，進而促進場控導電絲的形成有關。Pt/ZnO/Pt元件的整體轉換率最好，即使在120 nm厚度條件下仍能維持穩定且較高的轉換率(約10~15%)，表現優於Pt/ZnO/Au元件。此結果顯示，對稱高功函數界面可能具備較佳的厚度適應性與導電通道控制能力。綜合分析指出，ZnO厚度在120 nm可獲得最佳的轉換率，而採用常溫製程與Pt/Pt電極配置，可進一步優化缺陷分佈與導通通道形貌，對元件轉換行為具顯著改善效果。未來可透過缺陷工程(如摻雜或沉積氣氛調控)改善氧空缺的濃度與分佈，以進一步提升ZnO型RRAM元件在非揮發性記憶體應用中的穩定性與可控性。