[发明专利]一种提取金属氧化物基阻变存储器载流子输运通道的方法

权利要求书

1.一种提取金属氧化物基阻变存储器载流子输运通道的方法，其特征在于，该方法包括：

步骤1：测量金属氧化物基阻变存储器的I-V曲线，并根据该I-V曲线确定阻变存储器的低阻态电流值及高阻态电流值；

步骤2：计算在低阻态及高阻态下载流子在导电细丝中跃迁的平均激活能；

步骤3：计算载流子在导电细丝中跃迁时通道的平均激活能；

步骤4：确定载流子输运的缺陷能级及提取载流子输运的通道；

其中，所述步骤3包括：

步骤31：计算金属氧化物基阻变存储器中单个缺陷的激活能；

步骤32：通过对单个缺陷的激活能进行排列组合，计算载流子在导电细丝中跃迁时所有可能的通道的平均激活能；

将导电细丝看作由不同的缺陷串联而成的通道，因此，导电细丝中总的电阻为：

R_tot＝R₁+...+R_i+...+R_n, (6)

式中下标i表示载流子的第i次跃迁，R_i表示载流子第i次跃迁时的电阻，式中R_tot＝σ₀^-1exp(qE_a(path)/k_BT),R_i＝σ₀^-1exp(2αR_ij(i)+qE_a(i)/k_BT),σ₀^-1表示电导的前因子，E_a(path)表示每一个输运通道的平均激活能，E_a(i)表示载流子第i次跃迁的激活能，接着，公式(6)可以表示成：

$e^{\frac{{\mathrm{qE}}_{a\left(path\right)}}{k_{B}T}}=e^{2{\mathrm{\αR}}_{ij\left(1\right)}+\frac{{\mathrm{qE}}_{a\left(1\right)}}{k_{B}T}}...+e^{2{\mathrm{\αR}}_{ij\left(i\right)}+\frac{{\mathrm{qE}}_{a\left(i\right)}}{k_{B}T}}...+e^{2{\mathrm{\αR}}_{ij\left(n\right)}+\frac{{\mathrm{qE}}_{a\left(n\right)}}{k_{B}T}},---\left(7\right)$

式中q表示电荷的基本单元，E_a(path)表示每一个输运通道的平均激活能，k_B表示波尔兹曼常数，T表示器件的温度，α表示局域态长度的倒数，R_ij(i)表示第i次载流子跃迁的长度；E_a(i)表示载流子第i次跃迁的激活能；

步骤33：通过公式(7)，根据不同的缺陷组合，能够获得载流子在导电细丝中跃迁时不同通道的平均激活能。