基于電致阻變效應(yīng)的電阻式隨機存儲器（RRAM）有望綜合動態(tài)隨機存儲器（DRAM）、靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）和閃存（FLASH）三大主流存儲器各自的存儲特性，集非易失性、非破壞性讀出、高存取速度、工藝和器件結(jié)構(gòu)簡單、可嵌入功能強等優(yōu)點于一身，彌補現(xiàn)在DRAM、SRAM易失性和FLASH擦寫速度慢的缺點，是下一代存儲器的候選者之一。

近幾年，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所李潤偉研究團隊針對發(fā)展電阻式隨機存儲技術(shù)中的關(guān)鍵問題，提出了采用電場控制化學(xué)摻雜、官能團吸/脫附、離子擴散等方式獲得電致阻變效應(yīng)，發(fā)展了幾類具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電致阻變材料[JACS.134, 17408 (2012)、APL.95, 232101 (2009)、APL.96, 163505 (2010)、APL.97, 042101 (2010)]；通過導(dǎo)電原子力顯微鏡在納米尺度內(nèi)直接觀察了離子的輸運過程[Sci. Rep.3, 1084 (2013)]，利用電場控制離子輸運構(gòu)造了原子尺度量子點接觸結(jié)構(gòu)，獲得了可在原子尺度下實現(xiàn)信息存儲的離子型多阻態(tài)RRAM存儲器件[Adv. Mater.24, 3941 (2012)]。這些新型RRAM材料及原型器件的研究，為發(fā)展多功能、小尺寸、高密度信息存儲器提供了支持。

最近，該研究團隊設(shè)計并制備了具有卓越存儲性能的全透明氧化物存儲器件。在不發(fā)生軟擊穿（forming-free）的情況下該透明器件具有明顯的雙極性電阻轉(zhuǎn)變特性，高低阻態(tài)開關(guān)比為 ~ 45；具有良好的抗疲勞性；保持時間大于107s（推演得到連續(xù)操作10年后高低阻的比值衰減小于17.6%）。此外，該器件在近紫外-可見-近紅外（200 nm ~ 2000 nm）波段范圍內(nèi)具有出色的透光性，并且在10 到490 K（即~ ±240 °C）的寬溫區(qū)范圍內(nèi)都可以穩(wěn)定地保持其存儲性能，綜合指標(biāo)優(yōu)于目前所報道的透明RRAM 器件，在未來透明電子產(chǎn)品上具有應(yīng)用前景。進而，通過X射線光電子能譜深度分析（XPS Depth-Profiling）技術(shù)研究了起始態(tài)（IRS）和低阻態(tài)（LRS）下HfOx薄膜中不同深度處的氧/鉿成分分布，發(fā)現(xiàn)在電場作用下，氧離子遷移以及金屬鉿富集所形成的導(dǎo)電絲的生長、斷裂和再生是該器件阻變過程的物理機制。

相關(guān)工作發(fā)表在Adv. Funct. Mater.24, 2110（2014）上，并被編輯選作內(nèi)刊封面論文。該研究工作獲得了國家自然科學(xué)基金、“973”子課題、浙江省以及寧波市等項目支持。（寧波材料技術(shù)與工程研究所）

透明阻變存儲器件的透光性、器件結(jié)構(gòu)、阻變性能、氧離子遷移機制，以及文章封面。

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