忆阻器的进展及应用前景.pdf

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1、2013年第16期电子科技Digitizationuser数字化用户忆阻器的进展及应用前景贾存华（100071　总后勤部卫生部药品仪器检验所　北京）【摘　要】忆阻器作为推动信息时代快速发展的因素之一，给电子行业带来了新的发展契机，其发生、发展的整个过程都非常具有代表性，并且未来发展方向也是值得深入研究的，本文针对忆阻器的发生及特点、结构及材料、应用途径进行分析，并对忆阻器在未来如何发展进行了展望。【关键词】忆阻器　电子技术　存储功能科技飞速发展的时代下，信息传递是影响社会发展的重重的材料价格必然会很高，不能广泛的应用于实际中，在材要元素之一，海量

2、的信息存储及快速处理等需求推动电子行料的选用上还要考虑是否能与集成电路工艺兼容。充分考虑业的快速发展。忆阻器作为一种有记忆功能的非线性电阻，各项影响因素后，再进行选用，可以有效提高生产效率，降带来了电子电路的结构体系、原理、设计理论的巨大变革，低制作成本，扩大应用范围。抗辐射能力也是目前选用材料是继电阻、电容、电感之后的第四种无源基本电路元件，为的特性之一，传统的晶体管抗辐射能力较低，忆阻器的制作电子技术中存储功能的进一步提高提供了基础。材料具有更强的抗辐射能力。目前磁性存储器（MRAM）、铁一、忆阻器的发生及特点电存储器（FeRAM）、Si+A

3、g混合材料存储器件和金属氧化物（一）忆阻器的发生存储器（CMORAM）等是比较成功具有忆阻特性的器件。1971年，科学家蔡绍棠通过研究发现电压、电流、电（二）忆阻器的结构荷、磁通（v,i,q,φ）这四种变量之间，两两之间组合成的薄膜结构是忆阻器空间结构主要采用的结构，忆阻特性六种关系中，有5个是已知的，只有q,φ之间的关系尚不明在器件尺寸较小的前提下，发挥的越明显；忆阻器本身的确，蔡绍棠根据对称性的原理提出了第4种无源基本电路元件结构可以做到几nm尺寸，这一点与MOS器件相比较，MOS管就存在，将这第4种基本电路元件命名为忆阻器，忆阻值M与电很难

4、做到或不能做到；忆阻器的空间结构和集成电路兼容性荷q、φ之间的关系为：dφ=M(q)dq。好，从而使成本得到了合理控制，加快了忆阻器的应用速2008年惠普公司成功发明了具有典型特征的固态忆阻度，发挥了忆阻器在电子行业发展中的商业作用。器，自此证明了科学家蔡绍棠提出的第4中基本电路元件存（三）忆阻器的种类在，在惠普公司的发展史上，忆阻器的发明带来了新的变革自2000年以来，多种材料制作的新型忆阻器件被研究成空间，主要应用于电路结构、设计理论等方面。功，都具有非易失的忆阻器特性，主要有相变存储器、磁性（二）忆阻器和其他基本电路元件的关系存储器、复杂金

5、属氧化物存储器件、铁电存储器、硅和银合无源电路元件集是由忆阻器（M）、电容(C)、电阻（R）金薄膜存储器件、惠普实验室发明的TiO2薄膜器件（目前非和电感（R）一起组成的。四种电量之间分别由这四种电路常受关注）。忆阻器在存储器及模拟神经网络中的应用是研元件来进行转换，四种电路之间不可以相互替代，不可相互究的重点内容。模拟。C、L与忆阻器相比较，虽然是动态元件，都有记忆功三、忆阻器的各种应用途径能，但是前两者在实用中存储的能量泄放的很快，忆阻器则（一）忆阻器在存储器中的应用在撤掉电流以后，能一直保持忆阻值，忆阻器具有非易失特非易失的记忆能力是忆阻器

6、的特性，因此忆阻器在存储性。M和R的比较，当忆阻值M为常量时，和电阻R是等同的，器中的作用最为显著，忆阻器是基本的存储单元，体积和功而R又不具备忆阻器的忆阻滞回特性，忆阻滞回特性应用于开耗都比较小，是传统单元所不能达到的。关电路中，可以替代存储器的存储单元，存储器被非易失的第一个基于轮烷有机分子的纳米交叉结构阻变存储单阻性随机访问。元，是2003年惠普实验室和加州大学洛杉矶分校合作通过压（三）忆阻器和有源器件的比较印方法制备出来的，是纳米交叉结构的阻变存储器进入电子忆阻器属于无源电路元件，但是它可以用有源和无源器行业的开端。件混合组成的电路来模拟

7、，这说明了忆阻器在一定因素影响（二）忆阻器在模拟电路中的应用下可以具有有源器件的某些功能。但是忆阻器并不能完全取忆阻器的非易失记忆能力在模拟电路中也带来了新的发代晶体管，因为忆阻器毕竟属于无源电路元件,晶体管能量控展方向，传统的电子器件中如二极管、晶体管、热敏电阻等制作用，因为忆阻器所不具备晶体管能量控制的有源特性。都不具备忆阻器的特性，这些电子器件结合忆阻器构成了新（四）忆阻器和二极管的比较型的混合电路，随之也出现了模拟电路的某些新功能及新特忆阻器和二极管的共同点是都是非线性的器件，不同点性，使电路功能更加先进，实现更多的电路功能，如非常规是二

8、极管没有记忆的能力。二极管可以组成ROM存储矩阵，其波形发生器和混沌振荡器等。存储原理是通过逻辑阵列完成逻辑关系，而忆阻器本身即可（三）