一类氧化物多层梯度薄膜及其构建的RRAM元器件

摘要

本发明提供一种用于电阻式随机存取存储器(RRAM)元器件的氧化物多层梯度薄膜，所述的梯度薄膜具有电阻转变特性，所述的氧化物多层梯度薄膜具有电阻转变特性，其组成通式为：MOx－δ/MOx－δ(N－2)/(N－1)/…/MOx－δ/(N－1)/MOx，式中MOx为二元或多元氧化物，N为氧化物梯度薄膜的总层数，N≥3；δ为底层氧化物薄膜的氧空位含量，1≤δ＜x。所述的MOx为TiO2、ZnO、MgO、Al2O3或SrTiO3。由所述的多层梯度薄膜构建成RRAM元器件，N≥3的不同层数的氧化物梯度薄膜可实现可逆电阻转变和记忆特性，随层数N的增加，初始化电压逐渐减小，高电阻值达MΩ量级，而低电阻为10欧姆，高低阻比值达102～105。在连续电压扫描激励下，呈现出优异的、稳定的高低阻态转变和记忆特性。