近年来，随着人工智能、智能汽车等新兴应用场景对存储提出了更高的性能要求，新型存储技术开始在业界获得广泛关注。
在四大新型存储器中，阻变存储器ReRAM（或RRAM，Resistive RAM）因其在密度、工艺制程、成本和良率方面的明显优势，逐步进入了大家的视野。
今天就带大家一起走近ReRAM
探索这项极具潜力的技术！
1. ReRAM(RRAM)是什么？
ReRAM全称为Resistive Random Access Memory，电阻式随机存取存储器，是以非导性材料的电阻在外加电场作用下，在高阻态和低阻态之间实现可逆转换为基础的非易失性存储器。
2.ReRAM结构长什么样？
作为结构最简单的存储技术，ReRAM结构看上去像一个三明治，绝缘介质层（阻变层）被夹在两层金属之间，形成由上、下电极和阻变层构成金属-介质层-金属（metal-insulator-metal，简称MIM）三层结构。
3.阻变现象是怎么被发现的？
1962年, T.W. Hickmott在研究Al/SiO2/Au,Al/Al2O3/Au,Ta/Ta2O5/Au等结构的电流电压特性曲线。
在研究过程中，他惊奇得发现了一种新奇的电阻转变现象：这种金属-介质层-金属（MIM）三明治结构，在偏压变化时电阻会在高、低两种状态间切换。
就此，人们发现了金属氧化物介质层在特定情况下可以发生阻变现象，这奠定了未来ReRAM技术的基础。
4. ReRAM的阻变原理是什么？
ReRAM的阻变原理是基于器件阻变层中导电通路（一般称之为conductive filament, 导电细丝）实现的，即通过在上、下电极施加不同的脉冲电压激励，使介质层发生阻变，产生物理性变化。
导电细丝会在阻变层中呈现导通或断开两种状态：非易失性的低阻态（Low Resistance State，LRS）或高阻态（High Resistance State，HRS），从而实现了“0”，“1”状态的区分和存储。
5. 阻变的模式是单一的么？
不是，根据电压的操作划分，现有单极型 (Unipolar，如图a)和双极型 (Bipolar,如图b)两种阻变模式。
单极型代表ReRAM器件可以在相同极性的电压激励下，实现低阻态向高阻态的转变（RESET）和高阻态向低阻态的转变（SET）。
双极型则代表该ReRAM器件需要使用相反极性的电压激励分别实现低阻态向高阻态的转变和高阻态向低阻态的转变，目前常见的ReRAM技术多基于双极型。
6.所有的金属都可以作为电极吗？所有的氧化物都能用来充当介质层吗？
当然不是。
据Shimeng Yu在Resistive Random Access Memory (RRAM)：From Devices to Array Architectures中整理，目前共有24种二元金属氧化物具有阻变特性，可充当氧化物介质，10种金属材料可用作两端电极。
7.介质层中导电细丝是怎么形成的？
目前主流有两种。
第一种是从绝缘层内部，通过软击穿，在氧化物电介质中产生氧空位，由氧空位形成导电丝。
第二种是从电极层外部，通过电应力，将活性金属离子引入电介质，形成由金属原子组成的导电丝。
这两种导电丝的形成方式，也决定了两条ReRAM主流技术路线：OxRAM（Oxygen Vacancy based ReRAM）和CBRAM（Conductive Bridge ReRAM）。
在OxRAM中，阻变层中导电细丝是由氧空位形成；而在CBRAM中，阻变层中导电细丝是由金属离子组成。
