氧化铪忆阻器中由氧热泳/扩散引起的导电通道形成与溶解
材料科学
2017-01-05 v1
摘要
过渡金属氧化物忆阻器,即阻变随机存取存储器(RRAM)开关,因其具有有利的运行功耗、耐久性、速度和密度,正被大力开发用于存储级内存。其商业化部署关键取决于基于对纳米级物理化学力理解的预测性紧凑模型,但由于在阻变过程中难以直接观察原子运动,这一点仍然难以捉摸且存在争议。在此,我们利用扫描透射同步辐射X射线谱显微技术研究氧化铪忆阻器的原位开关,直接观察到了由局部氧缺乏衍生、被过量氧低电导率环包围的导电通道的形成。随后的热退火使分离的氧均匀化,将存储单元重置至其初始生长电阻态。我们表明,导电通道的形成和溶解可以通过由焦耳热驱动的氧原子径向热泳和Fick扩散成功建模。对影响双极忆阻器开关的两种相反的纳米级径向力的确认和量化,是未来任何基于物理的此类器件电子开关紧凑模型的重要组成部分。
引用
@article{arxiv.1701.00864,
title = {Conduction Channel Formation and Dissolution Due to Oxygen Thermophoresis/Diffusion in Hafnium Oxide Memristors},
author = {Suhas Kumar and Ziwen Wang and Xiaopeng Huang and Niru Kumari and Noraica Davila and John Paul Strachan and David Vine and A. L. David Kilcoyne and Yoshio Nishi and R. Stanley Williams},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.00864},
year = {2017}
}
备注
6 pages and 4 figures