Las características de conmutación en la memoria de acceso aleatorio resistiva de bilayer ZnO/HfO, dependiendo del electrodo superior
Autores: Kwon, So-Yeon; Ko, Woon-San; Byun, Jun-Ho; Lee, Do-Yeon; Lee, Hi-Deok; Lee, Ga-Won
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Las características de conmutación en la memoria de acceso aleatorio resistiva de bilayer ZnO/HfO, dependiendo del electrodo superior
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales electrónicos, ópticos y magnéticos
Palabras clave
Bipolar
Comportamientos de cambio
Bi-capa de ZnO/HfO
Memoria de acceso aleatorio resistiva
Electrodos superiores de metal
Afinidades por el oxígeno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se analizan los comportamientos de conmutación bipolar en memoria de acceso aleatorio resistiva (RRAM) de bilayer ZnO/HfO, dependiendo de diferentes electrodos superiores metálicos (TE). Para este propósito, se fabrican dispositivos con dos tipos de TE-TiN/Ti y Pd, que tienen diferentes afinidades por el oxígeno. El análisis de difracción de rayos X (XRD) muestra que el ZnO tiene una estructura hexagonal wurtzita, y el HfO exhibe fases monoclínicas y ortorrómbicas. Los tamaños promedio de grano son 10.9 nm para ZnO y 1.55 nm para HfO. En cuanto a las características eléctricas, se miden la curva I-V, la prueba de ciclo y el estrés de voltaje. Los resultados de las mediciones indican que los dispositivos con TE TiN/Ti exhiben un voltaje de ajuste más bajo y un voltaje de reinicio más alto, así como un comportamiento de conmutación bipolar estable. Sin embargo, un dispositivo con TE Pd demuestra un voltaje de ajuste más alto y un voltaje de reinicio más bajo. Este fenómeno se puede explicar por la energía libre de Gibbs de formación (deltaG grados). Además, el dispositivo TE Pd muestra características de conmutación bipolar inestables, donde la conmutación unipolar ocurre simultáneamente durante la prueba de ciclo. Esta inestabilidad en los dispositivos con TE Pd podría llevar potencialmente a errores suaves en la operación. Para garantizar una conmutación bipolar estable, se debe considerar la afinidad por el oxígeno del material para el TE en relación con la RRAM de bilayer ZnO/HfO.
Descripción
En este estudio, se analizan los comportamientos de conmutación bipolar en memoria de acceso aleatorio resistiva (RRAM) de bilayer ZnO/HfO, dependiendo de diferentes electrodos superiores metálicos (TE). Para este propósito, se fabrican dispositivos con dos tipos de TE-TiN/Ti y Pd, que tienen diferentes afinidades por el oxígeno. El análisis de difracción de rayos X (XRD) muestra que el ZnO tiene una estructura hexagonal wurtzita, y el HfO exhibe fases monoclínicas y ortorrómbicas. Los tamaños promedio de grano son 10.9 nm para ZnO y 1.55 nm para HfO. En cuanto a las características eléctricas, se miden la curva I-V, la prueba de ciclo y el estrés de voltaje. Los resultados de las mediciones indican que los dispositivos con TE TiN/Ti exhiben un voltaje de ajuste más bajo y un voltaje de reinicio más alto, así como un comportamiento de conmutación bipolar estable. Sin embargo, un dispositivo con TE Pd demuestra un voltaje de ajuste más alto y un voltaje de reinicio más bajo. Este fenómeno se puede explicar por la energía libre de Gibbs de formación (deltaG grados). Además, el dispositivo TE Pd muestra características de conmutación bipolar inestables, donde la conmutación unipolar ocurre simultáneamente durante la prueba de ciclo. Esta inestabilidad en los dispositivos con TE Pd podría llevar potencialmente a errores suaves en la operación. Para garantizar una conmutación bipolar estable, se debe considerar la afinidad por el oxígeno del material para el TE en relación con la RRAM de bilayer ZnO/HfO.