通过Zr掺杂进行TaOx基阻变存储器的氧空位调控以改善变异性和突触行为
应用物理
2021-04-26 v2
摘要
阻变器件是一种有前景的新兴非易失性存储器。然而，阻变（RS）存储器应用的最大挑战之一是器件间（D2D）变异性，这与氧空位（VO）导电细丝的固有随机形成与构型有关。为降低D2D变异性，控制氧空位的形成与构型至关重要。我们在本研究中报道了通过脉冲激光沉积（PLD）制备的Zr掺杂TaOx基RS器件，作为降低VO形成能并增强导电细丝（CF）限制从而减小D2D变异性的有效手段。上述发现得到了X射线光电子能谱（XPS）、光谱椭偏仪（SE）和电子输运分析的支持。Zr掺杂薄膜呈现出增加的VO浓度，且由于与Zr的相互作用，VO更加局域化。根据直流和脉冲模式电学表征，在无形成过程的Zr:TaOx器件中，D2D变异性降低了7倍，电阻窗口翻倍，并在脉冲开关中实现了更渐进且单调的长时程增强/抑制（LTP/LTD），从而展现出用于人工突触应用的前景性能。
引用
@article{arxiv.2012.09299,
title = {Oxygen vacancy engineering of TaOx-based resistive memories by Zr doping for improved variability and synaptic behavior},
author = {Joao H. Quintino Palhares and Yann Beilliard and Fabien Alibart and Everton Bonturim and Daniel Z. de Florio and Fabio C. Fonseca and Dominique Drouin and Andre S. Ferlauto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.09299},
year = {2021}
}
备注
19 pages, 10 figures