碳基阻变型非挥发存储器研究

利用纳米尺度碳基材料在电流脉冲作用下可以在高阻的SP3与低阻的SP2结构之间转变的特性开发阻变型非挥发存储器，是碳基纳电子学一个非常重要的新应用。本项目拟从理论计算和实验工作两个方面深入研究碳基材料在不同电脉冲下的变阻特性，通过不同制备方法控制材料的SP3和SP2组分，以最大限度的发掘纳米尺度碳基材料的独特性能，同时在对变阻机理和规律深入了解的基础上，设计和制作出不同结构的存储单元，优化存储单元的电极材料选择与制备工艺等关键技术，研制成功性能优良的新型存储器单元，并从材料、器件结构和规模集成的角度提出进一步优化的方向，力争使其成为具有独特优点和实用前景的一种新型存储器件。

本课题研究了在电流脉冲作用下可以在高阻sp3与低阻sp2状态之间进行相互转变的碳基阻变存储器，以及基于石墨烯与氨基硅烷自组装分子层间电荷转移的闪存型非挥发存储器。课题从理论计算和实验两个方面对碳基材料的变阻特性进行了较为深入的研究，并从材料选择、器件结构和规模集成等角度为其在非挥发存储器方面的实用化提出了优化方向。实验上石墨烯-氨基硅烷自组装分子层闪存型存储器的制备证实其在耐久力和保持力上具有较好性能，并展现出柔性和透明应用的潜力。此外，课题在石墨烯场效应管领域也进行了较为深入的研究。