1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Микроэлектроника
  4. T. 52, № 5, 2023

Микроэлектроника, 2023, T. 52, № 5, стр. 431-440

Влияние материала электродов на электроформовку и свойства мемристоров на основе открытых “сэндвич”-структур металл–SiO2–металл

В. М. Мордвинцев 1, *, С. Е. Кудрявцев 1, В. В. Наумов 1, Е. С. Горлачев 1

1 Ярославский филиал Физико-технологического института им. К.А. Валиева РАН
150007 Ярославль, ул. Университетская, 21, Россия

* E-mail: Mordvintsev-Viktor@yandex.ru

Поступила в редакцию 19.05.2023
После доработки 10.07.2023
Принята к публикации 10.07.2023

Аннотация

Мемристоры (элементы энергонезависимой электрически перепрограммируемой памяти) на основе электроформованных открытых “сэндвич”–МДМ-структур изготавливались по тонкоплeночной технологии. Исследования процесса электроформовки и особенностей вольтамперных характеристик после его проведения для структур с различными материалами электродов показали, что в случае выполнения анода из вольфрама удаeтся минимизировать вероятность электрического пробоя при электроформовке и последующем функционировании элементов памяти. Это справедливо при любой позиции анода в МДМ-структуре: как верхней, так и нижней. Тем не менее, экспериментально показано, что вольфрам не является оптимальным материалом. Изготовление анода из молибдена сохранило все достоинства конструкции с вольфрамом, а кроме того, привело к заметному уменьшению напряжения электроформовки, что может обеспечить большую надeжность этого процесса. Полученные результаты могут использоваться при оптимизации конструкции элемента памяти.

Ключевые слова: мемристор, элемент памяти, МДМ-структуры, материал электрода, электроформовка, проводящая среда, проводящая наноструктура

Список литературы

  1. Abunahla H., Mohammad B. Memristor Device Overview. In: Memristor Technology: Synthesis and Modeling for Sensing and Security Applications. Analog Circuits and Signal Processing. Cham: Springer. 2018. 106 p.

  2. Sun W., Gao B., Chi M., Xia Q., Yang J.J., Qian H., Wu H. Understanding memristive switching via in situ characterization and device modeling // Nat. Commun. 2019. V. 10. P. 3453-1–13.

  3. Ielmini D. Resistive switching memories based on metal oxides: mechanisms, reliability and scaling // Semicond. Sci. Technol. 2016. V. 31. P. 063002-1–25.

  4. Mehonic A., Shluger A.L., Gao D., Valov I., Miranda E., Ielmini D., Bricalli A., Ambrosi E., Li C., Yang J.J., Xia Q., Kenyon A.J. Silicon Oxide (SiOx): A Promising Material for Resistance Switching? // Adv. Mater. 2018. P. 1801187-1–21.

  5. Тихов C.B., Горшков О.Н., Антонов И.Н., Касаткин А.П., Королев Д.С., Белов А.И., Михайлов А.Н., Тетельбаум Д.И. Изменение иммитанса при электроформовке и резистивном переключении в мемристивных структурах “металл–диэлектрик–металл” на основе SiOx // ЖТФ. 2016. Т. 86. Вып. 5. С. 107–111.

  6. Захаров П.С., Итальянцев А.Г. Эффект переключения электрической проводимости в структурах металл–диэлектрик–металл на основе нестехиометрического оксида кремния // Труды МФТИ. 2015. Т. 7. № 2. С. 113–118.

  7. Мордвинцев В.М., Кудрявцев С.Е., Левин В.Л. Электроформовка как процесс самоформирования проводящих наноструктур для элементов энергонезависимой электрически перепрограммируемой памяти // Российские нанотехнологии. 2009. Т. 4. № 1–2. С. 174–182.

  8. Мордвинцев В.М., Кудрявцев С.Е., Левин В.Л. Высокостабильная энергонезависимая электрически перепрограммируемая память на самоформирующихся проводящих наноструктурах // Российские нанотехнологии. 2009. Т. 4. № 1–2. С. 183–191.

  9. Mordvintsev V.M., Gorlachev E.S., Kudryavtsev S.E. A mechanism for the formation of a conducting medium in memristers based on electroformed open sandwich MDM structures // Russian Microelectronics. 2022. V. 51. № 4. P. 255–263.

  10. Mordvintsev V.M., Kudryavtsev S.E. Effect of constructional features of the insulating gap of open TiN–SiO2–W and Si–SiO2–W “sandwich” structures on the process of their electroforming // Russian Microelectronics. 2017. V. 46. № 4. P. 243–251.

  11. Mordvintsev V.M., Naumov V.V., Simakin S.G. Secondary Ion Mass Spectrometry Study of the Formation of a Nanometer Oxide Film on a Titanium Nitride Surface // Russian Microelectronics. 2016. V. 45. № 4. P. 242–255.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Микроэлектроника

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал