基于二维硫化铼的柔性忆阻器研究开题报告

1. 研究目的与意义

范德华异质结是由不同的二维材料堆叠而成，并且为设计出原子级精度的新材料提供可能性。通过联合不同2d系统的宝贵性能，这种异质结构有可能被用于解决电子设备开发中存在的挑战，特别是那些需要垂直多层结构的电子设备。

忆阻器，是一种可以基于对其施加电压和电流而保留内部电阻状态的电阻开关，在拥有巨大应用前景的同时，其在从科研转向研发的关键阶段也面临着诸多挑战。

石墨烯是一种常用二维材料，其线性色散关系的狄拉克锥使其拥有高的电子迁移率，这让它一度被认为可在电子元件中扮演硅的角色。石墨烯中的狄拉克锥就是由其空间反演对称性保护的，如果破坏了这种对称性，狄拉克锥处就能打开能隙。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：过渡金属硫族化合物具有很多不同的相结构，不同的相表现出不同的光电特性。特别是将多种相结构共存于同一二维材料中，该类二维材料会表现出新奇的电学特性，可广泛应用于非易失性存储器件和纳米电子器件。本次毕业设计通过相工程制备了多相共存的硫化铼纳米片，经过拉曼测试表征其不同相结构的分布，并在该硫化铼纳米片的水平方向发现了优异的面内阻变效应，其擦写电压仅为1.2 V左右，开关比为两个数量级以上。经过一系列的表征，发现该阻变特性来源于双硫空位在在不同相之间的移动导致的相转变。最后通过光刻制备出双极性二维忆阻器，并测试该器件的工作性能和抗机械应力的机械耐久性。

预期目标：采用不同功函数的金属电极与硫化铼纳米片制备出不同的横向忆阻器，得到开启电压低，擦写功耗小，抗弯曲能力强，集成度高的信息存储器件。

3. 研究的方法与步骤

1.通过晶体相工程技术在纯的td相硫化铼引入tc相，形成多相共存的硫化铼纳米片。

2.使用光刻，在硫化铼纳米片两侧刻蚀金属电极：ag/res₂/ag，au/res₂/au。

3.利用4200和2400分别检测各类忆阻器的i-v特性曲线，研究其开启电压的高低，擦写电流的大小，和抗极端环境的机械耐久力。

4. 参考文献

(1)q. a.vu,h.kim,v. l.nguyen,u. y.won,s.adhikari,k. y.kim,l. h.lee,w. j. ayu, high-on/off-ratio foating-gate memristor array on a flexible substratevia cvd-grown large-area 2d layer stacking [j], adv. mater.,2017, 29: 1703363.

(2)m.belete,s.kataria,a.turfanda,s.vaziri,t.wahlbrink,o.engstr?m,m. c.lemme, nonvolatile resistive switching in nanocrystalline molybdenumdisulfide with ion-based plasticity [j]. adv. electron. mater.,2020, 6:1900892.

(3) p. f.cheng,k.sun,y. h.hu, memristive behavior and idealmemristor of 1t phase mos2 nanosheets [j]. nano lett.,2016, 16:572-576.

5. 计划与进度安排