基于金属氧化物的阻变存储器因其具有结构简单、易于集成,存储数据非易失等特点,极有希望替代目前硅基材料存储器而备受关注。但目前关于这类存储器的阻变机理尚不十分明确,严重制约了这种存储器的应用。
我国清华大学与美国斯坦福大学的研究人员合作,利用在电极与转换材料中间插入一层石墨烯的方法研究了氧化铪阻变器件的阻变机理,证明了器件高低阻转换是由于材料中氧离子迁移的结果。该研究组利用氧离子进入石墨烯中时造成石墨烯的p掺杂会导致石墨烯的拉曼光谱中G峰位置移动,2D峰强度减弱的原理,在器件开态和关态时成功测试到插层石墨烯拉曼G峰的偏移,进而说明器件在开态时石墨烯中氧离子增多,证明了器件的阻变特性是由于氧化铪中氧离子移动造成的。该结果发表在Nano Lett. 13(2013)651上。