RRAM的氧空位与金属细丝机制SPM的比较
摘要：本文研究了氧化物阻变薄膜的阻变特性，比较了氧空位机制和金属导电细丝机制的阻变特性。通过扫描探针显微镜（SPM）技术实现了氧化物阻变薄膜局部区域高低阻态的互相转变。结果表明：在阻变存储器（RRAM）中氧空位机制在导电细丝和数据密度方面要高于金属细丝机制。同时，金属导电细丝机制阻变薄膜部分区域因编程/擦除操作发生了永久性形貌变化，可能对阻变器件的电极产生永久性破坏。
1. 氧空位机制（Oxygen Vacancy Mechanism）
氧空位机制是指在氧化物阻变薄膜中，氧空位的形成和消耗对阻变特性的影响。氧空位是指氧化物薄膜中的氧空位缺陷，氧空位的形成会改变氧化物薄膜的电导率，从而影响阻变特性。
2. 金属导电细丝机制（Metal Filament Mechanism）
金属导电细丝机制是指在氧化物阻变薄膜中，金属导电细丝的形成和断裂对阻变特性的影响。金属导电细丝是指氧化物薄膜中的金属导电通道，金属导电细丝的形成和断裂会改变氧化物薄膜的电导率，从而影响阻变特性。
3. 扫描探针显微镜（SPM）技术
扫描探针显微镜（SPM）技术是指使用探针扫描氧化物阻变薄膜的表面，实现氧化物阻变薄膜局部区域高低阻态的互相转变。SPM技术可以实现氧化物阻变薄膜的局部区域编程和擦除操作。
4. 氧化物阻变薄膜的阻变特性
氧化物阻变薄膜的阻变特性是指氧化物阻变薄膜在电激励、编程和擦除操作下的电导率变化。氧化物阻变薄膜的阻变特性受氧空位机制和金属导电细丝机制的影响。
5. 结果比较
通过对氧空位机制和金属导电细丝机制的比较，结果表明：在阻变存储器（RRAM）中氧空位机制在导电细丝和数据密度方面要高于金属导电细丝机制。同时，金属导电细丝机制阻变薄膜部分区域因编程/擦除操作发生了永久性形貌变化，可能对阻变器件的电极产生永久性破坏。
6. 应用前景
氧空位机制阻变薄膜在未来的高密度存储上具有较好的应用前景。氧空位机制阻变薄膜可以实现高密度存储和高速存储，具有广泛的应用前景。
