镍电极六方氮化硼阈值忆阻器的阻变开关与电流传导机制
应用物理
2023-05-08 v2 材料科学
摘要
二维(2D)绝缘材料一六方氮化硼(h-BN)因其良好的物理特性(其中包括可实现大开关窗口的宽禁带)而作为忆阻器件中的活性介质备受关注。对于 h-BN 器件,金属细丝形成常被提出作为阻变开关(RS)机制,通常借助导电原子力显微镜(C-AFM)或透射电子显微镜(TEM)等高度专门化的方法予以支持。本文通过电流传导机制研究具有两个镍(Ni)电极的多层六方氮化硼(h-BN)阈值忆阻器的开关行为。借助与温度相关的电流-电压测量分析了高阻态与低阻态。我们提出 h-BN 薄膜中沿硼缺陷形成与回缩镍细丝作为阻变开关机制。我们以 TEM 分析佐证电学数据,确立与温度相关的电流-电压测量作为分析由二维材料构成的忆阻器中阻变现象的有价值工具。我们的忆阻器展现出宽泛且可调的电流工作范围与低待机电流,与基于 h-BN 的阈值开关的现有水平一致,其周期间变异性低至 5%,且具备 10 的大开/关比。
引用
@article{arxiv.2301.10158,
title = {Resistive Switching and Current Conduction Mechanisms in Hexagonal Boron Nitride Threshold Memristors with Nickel Electrodes},
author = {Lukas Völkel and Dennis Braun and Melkamu Belete and Satender Kataria and Thorsten Wahlbrink and Ke Ran and Kevin Kistermann and Joachim Mayer and Stephan Menzel and Alwin Daus and Max C. Lemme},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.10158},
year = {2023}
}
备注
39 pages