Отправить статью по E-mail 
Стабилизация состояний мемристорной ячейки в процессе начальных переключений после формовки
- Авторы: Фадеев А.В.1, Руденко К.В.1
-
Учреждения:
- НИЦ “Курчатовский Институт”
- Выпуск: Том 54, № 3 (2025)
- Страницы: 224-231
- Раздел: МЕМРИСТОРЫ
- URL: https://consilium.orscience.ru/0544-1269/article/view/689384
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0544126925030044
- EDN: https://elibrary.ru/PXFOKM
- ID: 689384
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
На основании самосогласованной модели, описывающей разрыв/восстановление проводящего канала – филамента мемристорной ячейки на основе транспорта кислородных вакансий в оксидах переходных металлов, исследован процесс его стабилизации в процессе начальных переключений из низкоомного состояния в высокоомное и обратно.
Полный текст
Об авторах
А. В. Фадеев
НИЦ “Курчатовский Институт”
Автор, ответственный за переписку.
Email: AlexVFadeev@gmail.com
ФТИАН им. К.А. Валиева
Россия, МоскваК. В. Руденко
НИЦ “Курчатовский Институт”
Email: rudenko@ftian.ru
ФТИАН им. К.А. Валиева
Россия, МоскваСписок литературы
- Fadeev A.V., Rudenko K.V. Filament-based memristor switching model // Microelectron. Eng. 2024. V. 289 P. 112179.
- Fadeev A.V., Rudenko K.V. Evolution of the Current–Voltage Characteristic of a Bipolar Memristor, Russian Microelectronics. 2024, V. 53(4). P. 297–302.
- Permiakova O.O., Rogozhin A.E., Miakonkikh A.V., Smirnova E.A., Rudenko K.V. Transition between resistive switching modes in asymmetric HfO2-based structures. // Microelectron. Eng. 2023. V. 275. P. 111983.
- Zhang K., Ganesh P., Cao Y. Deterministic Conductive Filament Formation and Evolution for Improved Switching Uniformity in Embedded Metal-Oxide-Based Memristors─A Phase-Field Study. ACS // Appl. Mater. Interfaces. 2023. V. 15(17). P. 21219–21227.
- Roldán J.B., Miranda E., Maldonado D., Mikhaylov A.N. et al Variability in resistive memories // Adv. Intell. Syst. 2023. V. 5(6). P. 2200338.
- Mikhaylov A., Belov A., Korolev D., Antonov I., Kotomina V., Kotina A., Gryaznov E., Sharapov A., Koryazhkina M., Kryukov R., Zubkov S., Sushkov A., Pavlov D., Tikhov S., Morozov O., Tetelbaum D. Multilayer Metal-Oxide Memristive Device with Stabilized Resistive Switching // Adv. Mater. Technol. 2020. V. 5. P. 1900607. https://doi.org/10.1002/admt.201900607
- Zhang Y., Mao G.Q., Zhao X. et al. Evolution of the conductive filament system in HfO2-based memristors observed by direct atomic-scale imaging // Nat. Commun. 2021. V.12. P. 7232.
- Privitera S., Bersuker G., Butcher B., Kalantarian A., Lombardo S., Bongiorno C., Geer R., Gilmer D.C., Kirsch P.D. Microscopy study of the conductive filament in HfO2 resistive switching memory devices // Microelectron. Eng. 2013. V. 109. P. 75–78.
- Marchewka A., Waser R. and Menzel S. Physical simulation of dynamic resistive switching in metal oxides using a Schottky contact barrier model. // 2015. International Conference on Simulation of Semiconductor Processes and Devices (SISPAD), Washington DC. USA. 2015. P. 297–300.
- Sze S.M., Ng K.K. Physics of Semiconductor Devices. // Third ed., John Wiley & Sons, New Jersey, 2007.
Дополнительные файлы
Доп. файлы
Действие
1.
JATS XML
2.
Рис. 1. Общая схема мемристорной ячейки, принятая в модели (а), энергетическая диаграмма мемристора в равновесном состоянии (б), в процессе переключения RESET (V > 0) (в), в процессе переключения SET (V < 0) (г)
Скачать (23KB)
3.
Рис. 2. Расчетные вольт-амперные характеристики, соответствующие трем первым циклам переключения мемристора, после формовки
Скачать (25KB)
4.
Рис. 3. Импульсный режим работы мемристора V(t), соответствующий одному циклу переключения, с чтением состояний HRS и LRS
Скачать (26KB)
5.
Рис. 4. Зависимость силы тока от времени приложения импульса во время операции RESET при построении ВАХ (а), при импульсном переключении (б), а также во время операции SET при построении ВАХ (в), при импульсном переключении (г)
Скачать (39KB)
6.
Рис. 5. Зависимость сопротивления мемристорной ячейки от количества переключений для различных радиусов филамента цилиндрического филамента
Скачать (44KB)
7.
Рис. 6. Зависимость заряда, прошедшего во время операций SET/RESET через мемристорную ячейку, от диаметра цилиндрического филамента
Скачать (32KB)
8.
Рис. 7. Зависимость заряда, прошедшего во время операций SET/RESET через мемристорную ячейку, от номера переключений для филаментов диаметром 8 нм (а) и 6 нм (б)
Скачать (27KB)
