[發明專利]獲取阻變器件導電通道分布的方法

在審

• 申請號: 202310263816.2
• 申請日: 2023-03-17
• 公開（公告）號: CN116400154A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 吳華強;孫雯;高濱;唐建石
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/00;G01N23/2255;G01N23/20
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種獲取阻變器件導電通道分布的方法，其特征在于，包括：

提供阻變器件，所述阻變器件包括層疊設置的第一陣列電極層、阻變層以及第二陣列電極層，所述第一陣列電極層、所述阻變層以及所述第二陣列電極層中的至少之一包括多個陣列排布的子結構，所述阻變器件包括多個陣列排布的阻變器件單元；

調控所述阻變器件的外界電壓，并剝離所述第一陣列電極層和/或所述第二陣列電極層以暴露所述阻變層，以獲得不同阻態的待測阻變器件單元；

通過掃描所述阻變層的表面信息，所述表面信息包括導電通道的數量和分布位置，以獲得所述不同阻態的所述待測阻變器件單元的電流分布；

對所述阻變層進行平面取樣，以獲得待測平面，所述待測平面為平行于所述阻變層一側表面的平面；

令所述待測平面沿軸向旋轉，通過掃描所述待測平面沿軸向旋轉下的多個不同角度的結構信息，以獲得所述待測平面在多個不同角度下的所述結構信息的二維數據集；對所述結構信息的二維數據集進行三維重構，得到所述不同阻態的所述待測阻變器件單元的微觀結構的三維分布，所述結構信息包括導電通道的形貌狀態、分布位置、晶相結構、元素分布和元素價態。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述剝離的方式包括在俄歇電子顯微鏡監控下通過氬離子束剝離所述第一陣列電極層和/或所述第二陣列電極層以暴露所述阻變層。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述剝離的剝離速度為3(nm/min)-10(nm/min)。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過掃描所述阻變層的表面信息包括采用導電探針原子力顯微鏡測試所述阻變層的導電通道的數量和分布位置。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述平面的定位取樣包括采用聚焦離子束顯微鏡和/或導電探針原子力顯微鏡進行所述定位取樣。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過掃描所述待測平面的所述多個不同角度的結構信息包括采用透射電鏡測試所述待測平面的所述多個不同角度的導電通道的形貌狀態、分布位置、晶相結構、元素分布和元素價態。

7.根據權利要求6的所述的方法，其特征在于，所述采用透射電鏡掃描所述待測平面的多個不同角度的導電通道的形貌狀態、分布位置、晶相結構、元素分布和元素價態包括：

令所述待測平面沿軸向旋轉多個角度，以使所述透射電鏡的電子束照射至所述待測平面，其中，初始狀態以0°計，所述旋轉的角度范圍為-75°至+75°。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻變器件包括金屬型阻變器件、氧離子型阻變器件和相變型阻變器件中的至少之一。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻變器件的面積為0.1μm²-2mm²。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述結構信息的二維數據集進行三維重構包括采用模擬軟件進行所述三維重構，所述模擬軟件包括數學計算軟件、蒙特卡洛模擬計算、電鏡數據處理軟件和三維可視化軟件中的至少之一種。