研究目的
开发一种高性能双端选择器，具有双向阈值切换、高选择性、高顺应电流和低切换电压等增强参数，用于非易失性存储器和神经形态网络的交叉阵列集成。
研究成果
所开发的Ag/TaOx/TaOy/TaOx/Ag选择器展现出卓越性能，具有双向操作、高选择性、低电压和快速开关特性，能够有效集成于无中间电极的1S1R单元交叉阵列中，推动非易失性存储器和神经形态计算的应用发展。
研究不足
本研究仅限于基于氧化钽的材料和特定器件结构；扩展至其他材料或更大阵列可能需要进一步优化。实验条件为室温和常压环境，可能无法涵盖所有运行工况。
1：实验设计与方法选择：
研究设计了一种对称多层结构（Ag/TaOx/TaOy/TaOx/Ag）以调控导电细丝形成并提升选择器性能。理论模型包括用于阈值开关机制的沙漏模型。方法包括采用磁控溅射进行沉积，以及使用半导体分析仪进行电学表征。
2：样品选择与数据来源：
样品制备于Pt/Ti/SiO2/Si衬底上，呈直径约50微米的圆形图案。数据来源于电学测量和透射电子显微镜（TEM）分析。
3：实验设备与材料清单：
设备包括磁控溅射系统、半导体参数分析仪（如Agilent B1500A）、波形发生器（如Agilent B1530）、透射电子显微镜（如JEM-2100F、JEM-2010F）和聚焦离子束工具。材料包括银（Ag）、Ta2O5陶瓷靶材、铂（Pt）、钛（Ti）、二氧化硅（SiO2）和硅（Si）衬底。
4：0）、透射电子显微镜（如JEM-2100F、JEM-2010F）和聚焦离子束工具。材料包括银（Ag）、Ta2O5陶瓷靶材、铂（Pt）、钛（Ti）、二氧化硅（SiO2）和硅（Si）衬底。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：制备过程包括在室温下通过溅射沉积介质层和电极，随后进行光刻和剥离。电学测量包括直流I-V扫描、脉冲测量和应力测试。TEM样品采用聚焦离子束制备，并分析其形貌和成分。
5：数据分析方法：
数据采用统计方法分析参数分布（如阈值电压），TEM图像通过快速傅里叶变换（FFT）处理以分析晶体结构。
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semiconductor parameter analyzer
B1500A
Agilent
Used for electrical measurements including DC I-V sweeps and stress tests.
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waveform function generator
B1530
Agilent
Used for pulse measurements to test switching speed.
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transmission electron microscope
JEM-2100F
JEOL
Used for cross-sectional imaging and analysis of device morphology.
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transmission electron microscope
JEM-2010F
JEOL
Used for high-resolution imaging and energy dispersive X-ray analysis.
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magnetron sputtering system
Not specified
Not specified
Used for depositing dielectric layers and electrodes.
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