高电导、类欧姆的 HfZrO$_4$ 铁电忆阻器
硬件体系结构
2023-09-22 v1 应用物理
摘要
基于 HfO 系铁电化合物的铁电材料具有持久且可切换的极化，并与大规模集成兼容，是神经形态计算中极具吸引力的突触元件。为实现 0.01 A/cm 的创纪录电流密度（在读电压 80 mV 下）以及理想的忆阻行为（线性电流-电压关系与模拟阻变切换），我们通过原子层沉积制备了基于超薄（厚 2.7 nm）多晶 HfZrO 铁电层的器件。在一侧界面使用半导体氧化物中间层（WO），在铁电极化反转时诱导出非对称能谱，从而产生所关注的长期增强/抑制（电导增加/减小）。此外，它有利于低阻态与高阻态的稳定保持。得益于低工作电压（<3.5 V），编程在 20 ns 长脉冲下所需能量小于 10 J。值得注意的是，该忆阻器未表现出唤醒或疲劳效应。
引用
@article{arxiv.2309.12070,
title = {High-Conductance, Ohmic-like HfZrO$_4$ Ferroelectric Memristor},
author = {Laura Bégon-Lours and Mattia Halter and Youri Popoff and Zhenming Yu and Donato Francesco Falcone and Bert Jan Offrein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.12070},
year = {2023}
}
备注
ESSCIRC 2021 - IEEE 47th European Solid State Circuits Conference (ESSCIRC)