美国南加州大学研发Gra/HfO_x/W结构的高温忆阻器

  近期，美国南加州大学J. Joshua Yang团队等在《Science》上发表《基于界面工程的高温忆阻器》论文。
  目前，开发能够在300℃以上温度实现可靠数据编程和数据保持的非易失性存储器，仍然存在挑战。研究人员基于传统Pt/HfO_x/W结构的忆阻器，使用二维石墨烯（Gra）层替代Pt底电极，使用熔点极高的W（40 nm）作为辅助电极，使用HfO_x（7.5 nm）作为忆阻开关层，构建Gra/HfOx/W结构的忆阻器。实验表明，该忆阻器能够在700 ℃高温可靠工作，开关电流比＞10³，数据保持时间＞50小时，耐开关循环次数＞10⁹。研究人员使用透射电子显微镜发现，传统Pt/HfO_x/W结构的忆阻器经高温退火之后，大量W会扩散进入惰性Pt电极，引发热失效；但是Gra/HfOx/W结构的忆阻器未发生该现象。研究人员进一步使用第一性原理进行计算，石墨烯相比Pt等金属对W的吸附作用更弱、表面扩散势垒更高，能够有效提升热稳定性。
  该研究探索构建高温忆阻器，有望推动忆阻器在极端环境中的应用。

Gra/HfO_x/W结构的忆阻器及其性能