氧化还原基界面中的氧空位动力学：定制忆阻响应
介观与纳米尺度物理
2020-01-08 v1
摘要
基于氧化还原的忆阻器件是下一代非易失性存储器的备选方案之一，也是模拟神经形态计算器件中突触行为的候选者。如今已公认，纳米尺度上氧空位（OV）的运动是将金属/绝缘体/金属结构可逆地从绝缘态切换到导电态（即实现阻变效应）的关键机制。对 OV 动力学的控制直接影响电阻变化，从而影响忆阻器件的不同指标，如开关速度、保持力、耐久性或能耗。朝此方向的进展不仅需要允许测量 OV 动力学的实验技术，也需要阐明相关机制的理论研究。为此，我们分析当可氧化金属电极与绝缘氧化物接触时形成的氧化还原界面中的 OV 动力学。我们展示如何通过使用不同的电刺激协议来操控 OV 的转移，以优化器件指标，如 ON/OFF 比或与写入过程相关的能量耗散。针对在界面纳米尺度区域中总转移 OV 得到的电阻值（包括高阻态和低阻态）推导了解析表达式。我们的预测在 Ti/LaCaMnO 氧化还原忆阻器件上进行的实验中得到了验证。
引用
@article{arxiv.1811.09528,
title = {Oxygen vacancies dynamics in redox-based interfaces: Tailoring the memristive response},
author = {Cristian Ferreyra and Wilson Román Acevedo and Ralph Gay and Diego Rubi and María José Sánchez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.09528},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 5 figures