Abstract
本實驗成功以射頻磁控濺鍍法(Radio Frequency Magnetron Sputtering)在室溫下於商用ITO玻璃基板上鍍製ZnO薄膜,並以金屬光罩鍍製上電極ITO形成ITO/ZnO/ITO結構的全透明雙極性電阻式記憶體。本實驗改變氧化鋅電阻轉換層的厚度從19 nm、39 nm、78 nm及117 nm並量測其不同的元件電性,比較出最適合此元件的ZnO電阻轉換層厚度。並綜合其元件電性,輔以各層薄膜的物性及化性分析、改變電極大小及能帶圖,嘗試解釋其電阻轉換機制與其雙極性電阻轉換特性。最後以空間限制電流理論(SCLC)解釋本元件於高低阻態與相對應的電流傳導機制並探討ZnO厚度不同對此之影響,最後,改變上電極為Pt以驗證本元件符合SCLC理論。 鍍製出來的ITO/ZnO/ITO結構的全透明電阻式記憶體呈現雙極性的電阻轉換,推測可能的原因為上電極ITO的鍍製對上界面的破壞,使得氧空缺在上界面特別多,而且ITO為氧化物並扮演著儲氧層(Oxygen reservoir),使氧原子能夠在電極與氧化物間移動。並且發現ZnO厚度在78 nm的時候本元件有最佳表現。