Sobre la asimetría de las transiciones de conmutación resistiva
Autores: Vinuesa, Guillermo; García, Héctor; Pérez, Eduardo; Wenger, Christian; Íñiguez-de-la-Torre, Ignacio; González, Tomás; Dueñas, Salvador; Castán, Helena
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Sobre la asimetría de las transiciones de conmutación resistiva
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Conmutación resistiva
Pilas TiN/Ti/HfO/Ti
Transiciones de establecimiento y reinicio
Sensibilidad a la temperatura
Mecanismo de conducción
Computación neuromórfica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se investigan los fenómenos de conmutación resistiva en pilas de metal-aislante-metal de TiN/Ti/HfO/Ti, centrándose principalmente en el análisis de las transiciones de configuración y restablecimiento. Las mediciones eléctricas en un amplio rango de temperaturas revelan que las transiciones de conmutación requieren menos voltaje (y, por lo tanto, menos energía) a medida que la temperatura aumenta, siendo el proceso de restablecimiento mucho más sensible a la temperatura. El mecanismo principal de conducción en ambos estados de resistencia es la Conducción limitada por carga espacial, pero el estado de alta conductividad también muestra emisión Schottky, explicando su dependencia de la temperatura. Además, la evolución temporal de estas transiciones revela claras diferencias entre ellas, ya que su respuesta transitoria de corriente es completamente diferente. Mientras que la configuración es repentina, el desarrollo del proceso de restablecimiento es claramente no lineal, asemejándose estrechamente a una función sigmoide. Esta asimetría entre los procesos de conmutación es de extrema importancia en la manipulación y control de las características multinivel y tiene claras implicaciones en las posibles aplicaciones de dispositivos de conmutación resistiva en la computación neuromórfica.
Descripción
En este estudio, se investigan los fenómenos de conmutación resistiva en pilas de metal-aislante-metal de TiN/Ti/HfO/Ti, centrándose principalmente en el análisis de las transiciones de configuración y restablecimiento. Las mediciones eléctricas en un amplio rango de temperaturas revelan que las transiciones de conmutación requieren menos voltaje (y, por lo tanto, menos energía) a medida que la temperatura aumenta, siendo el proceso de restablecimiento mucho más sensible a la temperatura. El mecanismo principal de conducción en ambos estados de resistencia es la Conducción limitada por carga espacial, pero el estado de alta conductividad también muestra emisión Schottky, explicando su dependencia de la temperatura. Además, la evolución temporal de estas transiciones revela claras diferencias entre ellas, ya que su respuesta transitoria de corriente es completamente diferente. Mientras que la configuración es repentina, el desarrollo del proceso de restablecimiento es claramente no lineal, asemejándose estrechamente a una función sigmoide. Esta asimetría entre los procesos de conmutación es de extrema importancia en la manipulación y control de las características multinivel y tiene claras implicaciones en las posibles aplicaciones de dispositivos de conmutación resistiva en la computación neuromórfica.