新型Ti3C2 MXene的化学制备及基于MXene忆阻器特性与机理

王钰琪 张缪城 徐威 沈心怡 高斐 朱家乐 万相 连晓娟 许剑光 童祎

引用本文: 王钰琪, 张缪城, 徐威, 沈心怡, 高斐, 朱家乐, 万相, 连晓娟, 许剑光, 童祎. 新型Ti3C2 MXene的化学制备及基于MXene忆阻器特性与机理[J]. 物理化学学报, 2022, 38(3): 190707. doi: 10.3866/PKU.WHXB201907076 shu
Citation:  Yuqi Wang, Miaocheng Zhang, Wei Xu, Xinyi Shen, Fei Gao, Jiale Zhu, Xiang Wan, Xiaojuan Lian, Jianguang Xu, Yi Tong. Chemical Preparation of New Ti3C2 MXene and the Performance and Mechanism of Memristor Based on MXene[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2022, 38(3): 190707. doi: 10.3866/PKU.WHXB201907076 shu

新型Ti3C2 MXene的化学制备及基于MXene忆阻器特性与机理

    通讯作者: 许剑光, jgxu@163.com; 童祎, tongyi@njupt.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金 61704088

    国家自然科学基金 61874059

    国家自然科学基金 21671167

    中国博士后科学基金 2018M642290

    江苏省研究生创新计划 SJCX19_0256

    江苏省重点人才工程 SZDG2018007

    江苏省重点人才工程 TJ218001

摘要: 阻变器件是一种微电子器件,具有阻值可在两个甚至两个以上的阻态之间重复变化的特点。忆阻器作为新型的阻变器件,具有可连续变化的丰富阻态。近年来因其具备简单的二端结构、高集成度以及低工作电压等特性,在新型非易失性存储以及构建神经形态系统等方面被广泛研究。但其在实现应用的过程中仍存在着稳定性较差等问题。近期一些工作证明了二维材料如氧化石墨烯在优化忆阻器性能方面具备良好的应用潜力。MXene是一种具备类似石墨烯结构的新型二维过渡金属碳/氮化物,因其具备二维层状结构显现出特殊的力学以及电学特性,有望应用于忆阻器中以提高器件的电学性能。在本文中,我们通过化学湿法刻蚀制备了Ti3C2粉末,通过旋涂工艺在忆阻器结构中引入Ti3C2薄膜。Ti3C2 MXene与SiO2同时作为忆阻器阻变层,制备了Cu/Ti3C2/SiO2/W结构的忆阻器,并且对其相关电学特性进行了探究。在该器件上,通过实验测得忆阻器典型的开关特性曲线并在双向直流电压下针对高、低阻态的可重复性、稳定性进行了实验。结果表明该器件能够在100个扫描循环过程中保持稳定的高、低阻态达到104 s以上。同时,该器件状态能够受脉冲电压调节,实现突触间典型的双脉冲易化行为。实验结果表明基于Ti3C2 MXene的忆阻器将有望应用于构建新兴存储设备以及人工神经形态系统。

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  • 发布日期:  2022-03-15
  • 收稿日期:  2019-07-25
  • 接受日期:  2019-09-09
  • 修回日期:  2019-08-21
  • 网络出版日期:  2019-09-17
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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