阻变存储器(RRAM)具有高密度、切换速度快、可扩展性强、低功耗等特点，并且与传统的CMOS技术兼容。由于具有这些优良的特性，RRAM在非易失性存储、逻辑运算和神经形态计算等领域引起了越来越多的研究兴趣。近年来，二维材料被广泛用于高性能纳米光电器件的研究。基于二维材料的阻变存储器在集成密度、多态存储以及耐高温特性等方面有其独特的优势，二维材料在RRAM的应用中显示出巨大的潜力。二维硒氧铋(Bi₂O₂Se) 带隙可调、空气稳定好、易于通过化学气相沉积实现大尺寸的生长，在光电器件领域得到了广泛的应用。

近期，武汉大学肖湘衡教授团队在期刊Advanced Electronic Materials上发表题为“2D Heterostructure of Bi₂O₂Se/Bi₂SeO_x Nanosheet for Resistive Random Access Memory”的研究论文。文章中使用双温区管式炉通过化学气相沉积(CVD)在云母衬底上生长得到高质量的Bi₂O₂Se纳米片。随后利用氧等离子体辐照技术，使得Bi₂O₂Se纳米片从表层逐层氧化为高电阻态的Bi₂SeO_x。通过氧等离子体辐照技术可以快速制备出大面积Bi₂O₂Se/Bi₂SeO_x的二维异质结，调控辐照时间可以实现对异质结厚度的精确控制。最后，利用电子束曝光以及转移工艺构建了两层金属电极夹阻变层的三明治结构阻变存储器。电学测试表明Bi₂O₂Se/Bi₂SeO_x的二维异质结构展现出了明显的双极性阻变开关行为。为了研究器件的阻变性能，对其循环特性、耐久性和保持性等进行了探究。分析讨论了器件导电细丝的阻变开关机理，并基于空间电荷限制电流(SCLC)理论和欧姆传导分析了该器件的导电机制。

图1 CVD生长Bi₂O₂Se纳米片以及等离子辐照的示意图；

氧等离子体辐照前后的电流-电压扫描曲线

文章链接：https://doi.org/10.1002/aelm.202200126

（通讯员：夏妍）