溶液法制备硫氰酸铜(I)及其聚合物电解质基忆阻器件的模拟与数字电阻开关记忆特性对比
介观与纳米尺度物理
2023-01-03 v1
摘要
通常，电阻开关（RS）器件呈现数字 RS 记忆（陡峭的 SET 与 RESET 过程），最适用于数字数据存储应用。部分 RS 器件也表现出理想忆阻行为或模拟记忆特性（电阻态渐变）。忆阻器件的模拟 RS 特性将其应用领域拓宽至更广阔的神经形态计算领域。忆阻器件对数字或模拟记忆应用的可调性很大程度上取决于开关介质。本工作中，我们报道了基于硫氰酸铜(I)（CuSCN）及由 CuSCN 作为离子单元分散于聚乙烯氧化物（PEO）中构成的固体聚合物电解质（SPE）两类忆阻器件的 RS 特性对比研究。通过旋涂在 ITO 与铜电极间制备 CuSCN 层的器件（ITO/CuSCN/Cu）同时展现模拟与数字 RS 特性。该器件的 RS 特性可通过改变 CuSCN 层厚度调节。电流-电压特性显示，旋涂以 3000 rpm（较厚）制备的器件仅表现数字双极 RS 记忆；相比之下，以 4000 rpm（较薄）沉积的器件同时表现模拟与数字 RS 记忆。CuSCN 基器件中 RS 行为的导电机制为界面态肖特基发射介导的电荷俘获与去俘获。相反，当同一 CuSCN 用作 SPE 膜中的电解质时，器件仅表现双极数字非易失性记忆特性。其 RS 行为源于电化学金属化（ECM）机制，ON 与 OFF 态由界面氧化还原反应导致的铜细丝形成与断裂实现。
引用
@article{arxiv.2301.00147,
title = {Contrasting Analog and Digital Resistive Switching Memory Characteristics in Solution-Processed Copper (I) Thiocyanate and Its Polymer Electrolyte Based Memristive Devices},
author = {Rajesh Deb and Saumya R. Mohapatra and Manjula G. Nair and Ujjal Das},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.00147},
year = {2023}
}