通过高电场应力加速并阻止相变存储器单元中的电阻漂移
应用物理
2020-03-02 v1
摘要
我们在125 K - 300 K温度范围内观察到了熔融淬火非晶Ge2Sb2Te5线状单元(长×宽×厚 = ~500 nm × ~100 nm × ~50 nm)中的电阻漂移。使用小电压扫描测得的漂移系数似乎从300 K时的0.12 ± 0.029降至125 K时的0.075 ± 0.006。在85 K - 300 K下使用高电压扫描(0至~25 V)测量的非晶化单元的电流-电压特性显示出线性、低场指数和高场指数传导机制的组合,所有这些均是温度的强函数。非晶化后的首次高电压扫描(电场高达击穿电场的~70%)由于加速漂移而显示出电流-电压特性的明显滞后,而后续扫描则显示稳定特性。以50 nA顺从电流(电流密度~10^4 A/cm^2)实现稳定化,防止了单元内明显的自热。所观察到的施加高电场时电阻漂移的加速与停止归因于非晶Ge2Sb2Te5内因陷阱电荷引起的静电势分布变化,从而降低了隧穿电流。稳定的电流-电压特性用于提取85 K - 300 K温度范围内传导机制的载流子激活能。与线性电流-电压响应相关的载流子激活能在200 - 300 K范围内提取为331 ± 5 meV,而与指数电流-电压响应相关的机制在85 K至300 K范围内的载流子激活能分别提取为233 ± 2 meV和109 ± 5 meV。
引用
@article{arxiv.2002.12487,
title = {Accelerating and Stopping Resistance Drift in Phase Change Memory Cells via High Electric Field Stress},
author = {Raihan Sayeed Khan and A. Hasan Talukder and Faruk Dirisaglik and Helena Silva and Ali Gokirmak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.12487},
year = {2020}
}