《表1 弯折对无机柔性薄膜阻变特性影响》

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《柔性薄膜材料疲劳失效研究》

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柔性电子可概括为是将有机/无机材料电子器件制备在可延展塑料或薄金属板上的新兴技术，而柔性存储器又成为未来信息存储的一个主要发展方向[1]，在诸多存储器中，阻变存储器由于集成度高，寿命长，存储密度高，制备简单等优势被广泛研究及应用。因此，柔性阻变存储器汇聚诸多优势，被世界研究组广泛研究，尤其针对器件的机械性能进行不同程度的测试（见表1表2）。研究表明，无论是无机功能层，有机功能层，还是有机无机复合功能层，器件的开关比在弯折作用下都会呈现不同程度的下降，针对这种现象，一些课题组进行过深层次的报道。例如中国科学院研究人员在PET柔性衬底上制备了Cu/Zn O:Mg/ITO阻变器件。实验将器件一端固定，另一端从水平弯折成曲率半径为r的半弧，测试低阻态和高阻态的电阻值。结果表明，曲率半径大于20mm，HRS和LRS无明显变化，当曲率半径达到10mm时，HRS和LRS电阻明显减小，这是由于ZnO:Mg薄膜的破裂，造成导电细丝的断裂[2]。韩国浦项工科大学Lee等人在不锈钢上直接沉积氧化锌，并用金做上电极，制备Au/ZnO/Stainless Steel阻变器件。为研究器件的柔性，对器件进行外弯折和内弯折测试，弯折距离25mm，高度13mm。发现内弯器件的阈值电压比外弯器件的阈值电压更小。内外弯之后器件的阈值电压都比弯折前的阈值电压小，稳定性更好。这归因于ZnO晶体呈柱状结晶，薄膜在受到拉力和压力的同时，影响晶体形状，进而改变晶界的形状，对载流子的输运产生影响[3]。还有许多研究组将目光聚集在外部载荷对功能层的机械疲劳影响上，而忽略了电极、基底等结构在循环载荷下的失效情况。