忆阻器电学特性虚拟仿真研究

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1、硕士学位论文忆阻器电学特性虚拟仿真研究学科专业微电子学与固体电子学学位类型科学学位□专业学位研究生姓名邓光芒导师姓名、职称唐东升教授论文编号湖南师范大学学位评定委员会办公室二〇一五年五月分类号０４６９密级学校代巧１０５４２２０１２０２１］０９学号３０忆阻器电学特性虛拟仿真研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＭｅｍｒｉｓｔ：ｏｒｂＶｉｒｔｕａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｙ研究生姓省邓光芒导师姓名、职称唐东井教授学科专业微电子学与固体电子学研究方向低维半导体材料与纳来屯

2、子器件湖南师范大学学位评定委员会办公室二〇—五年五月湖南师范大学学位论文原创性声明，，本人鄰重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体巴经发表或撰写过的作品成果。对本文。的研究做出重要贡献的个人和集体，均氏在文中臥明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。／＾＾口若月处曰学位论文作者签華：衫震方少年湖南师范大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位

3、属湖南师范大学。同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查閑和借間。本人殺权湖南师范大学可臥将本学位论文的、全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｌ乂采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密ｆｔ／＂＂（请在盼上相应方框内打Ｖ）Ｄ作者签名：＾日期：＾（５牟名月０尸曰导师签名：曰期：。曰良古知片６瓜ｔ摘要忆阻器是无源非线性基础二端元件，具有天然的记忆功能，能够记忆流经其的电流变化，可以通过调节电压（或电流）而改变其阻值大小。忆阻器的记

4、忆功能表现为能快速记忆大量连续数据，这为制造出速度更快、更节能的“即开型”计算机铺平了道路，也将会大大简化混沌电路结构，同时也将使纳米量级的忆阻器在大规模、超大规模集成电路中表现出独特的优越性。忆阻器在关闭电源之后依旧能够保存信息，因此忆阻器也正挑战着数码设备中通用的闪存，成为新的储存技术中使能器件的研究对象。忆阻器独特的电学性能以及可观的应用前景引起了人们广泛而强烈的关注。目前忆阻器的研究主要存在两大问题。其一，阻变机理不够清晰，即阻变特性由组成材料成分决定还是微观结构决定。其二，阻变性能缺乏稳定性，同条件下，阻变曲线的重复性不好。本文将采用虚拟仿真的方法，针对纳米量级铂金片

5、/二氧化钛半导体薄膜/铂金薄片三明治结构的理想忆阻器进行探讨研究。本文主要工作如下：1结合忆阻器的相关原理与基础算法，依据惠普忆阻器理想模型与相关数据，自行设计、编写与调试仿真程序，完成对忆阻器的数学建模。2仿真讨论了在理想线型杂质迁移条件下，掺杂区长度、输入波形形状、输入波形幅值、激励频率等各项因素对理想忆阻器电输运性能的影响。仿真研究中，各项参数可控可调，输出结果较理想，印证了忆阻器的电学行为特征。仿真平台界面能优化忆阻器的结构参数，能对忆I阻器各项参数形成宏观调控，成为忆阻器研究者的新工具，同时为忆阻器的研究提供理论指导，有一定参考价值。关键词：忆阻器；LabVIEW虚拟

6、仪器；模拟仿真IIAbstractThememristorisapassivetwo-terminalnon-linearelement，andithastheabilitytoremembertheflowingcurrent.Memristorareelectricalresistanceswitchesthatcanretainastateofinternalresistancebasedonthehistoryofappliedvoltageandcurrent.Memristorcanfastrememberalargenumberofcontinuousdata,w

7、hichmakethempromisingcandidatesoffaster,low-energycomputer.Itwillgreatlysimplifythechaoscircuitstructure,andalsoimprovedtheperformanceoflarge-scaleintegratedcircuit.Thememristorisstillabletoretaintheinformation,whileturningoffthepower.So,thememrist