基于 Pr$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$的阻变存储器开关瞬态的反应 - 漂移模型

此前，通过 TCAD 中的漂移 - 扩散（DD）模型（包含自加热 SH 但不包含离子输运）对 PCMO RRAM 进行直流空穴电流建模，能够解释电阻开关前实验观察到的 SCLC 特性。此外，使用 DD+SH 模型的瞬态分析能够复现电阻开关前在~100ns 时间尺度上观察到的快速电流增加及其随后的饱和增长。然而，电阻开关需要包含离子输运。我们提出了一种氧化物离子的反应 - 漂移（RD）模型，并将其与 DD+SH 模型结合。实验上，SET 操作包含 3 个阶段，RESET 操作包含 4 个阶段。DD+SH+RD 模型能够复现在各种偏压和温度下，SET 和 RESET 操作在$10^{-8}$-1s 时间尺度范围内的完整瞬态行为。值得注意的是，该模型复现了通用的 RESET 行为$log(I)\propto m*log(t)$，其中$m\approx -1/10$。对于一系列环境温度，该模型也复现了 SET 和 RESET 在电压 - 时间困境上的定量差异。这证明了这是一个用于 PCMO 基 RRAM 电阻开关的综合模型。