基于混合遗传算法的碳基阻变存储器量子点接触参数提取

碳膜中的阻变现象与无定形 sp3 基体中低电阻 sp2 纳米通道的形成与湮灭相关。这些石墨化纳米通道的最细处表现为量子线（QW）并限制电流流动。这些瓶颈处的输运机制可在量子点接触（QPC）模型框架内描述。该模型采用介观 Landauer 形式，并将器件电阻态与纳米通道的密度及其收缩处的横向面积相关联。然而，由于多个非线性和紧密耦合的参数（如势垒高度（{\Phi}）、势垒曲率（{\alpha}）和电压降比（\b{eta}）），从宏观 I-V 特性中提取 QPC 模型参数是不可行的。本工作中，提出了一种基于混合遗传算法（GA）的参数提取流程，并应用于从碳基阻变存储器的实验结果中提取参数。在该 proposed 流程中，首先通过探索低电压下的边界条件导出低电阻态的单子带通道数（NLRS）和高电阻态的势垒曲率参数（{\alpha}HRS）。随后利用混合 GA 从实验 I-V 特性中提取其余四个参数（{\Phi}HRS、{\Phi}LRS、{\alpha}LRS 和 \b{eta}）。拟合 QPC 模型的平均绝对百分比误差（MAPE）仅为 3.7%，且提取的参数在合理范围内。据此，我们认为 QPC 模型是描述碳基阻变存储器中石墨化纳米通道导电机制的可行模型。