Estudio inicial de la electromigración en aleaciones líquidas de GeAsSe para dispositivos selectores

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física de la materia condensada
• Ciencias de los materiales computacionales

Sus antecedentes:

• Las aleaciones amorfas de selenuro son componentes clave en los dispositivos selectores que utilizan la conmutación por umbral ovónico (OTS).
• Los dispositivos OTS funcionan a través de una descomposición dieléctrica reversible, con el estado encendido que implica una fase líquida sobreenfriada.
• La movilidad atómica en el estado activo permite la desmixado impulsada por el campo eléctrico, lo que hace que las fuerzas de electromigración sean críticas para el modelado del dispositivo.

Objetivo del estudio:

• Para calcular la carga efectiva (Z*) para una aleación amorfa GeAsSe representativa.
• Comprender la dependencia de la fuerza de electromigración de los campos eléctricos y las corrientes electrónicas en los dispositivos OTS.
• Proporcionar parámetros esenciales para el modelado electrotérmico preciso de los dispositivos selectores.

Principales métodos:

• Se utilizó un método de función de Green sin equilibrio (NEGF).
• Teoría funcional de densidad empleada (DFT) para cálculos de estructura electrónica.
• Las fuerzas atómicas calculadas, incluida la fuerza del viento, bajo campos y corrientes eléctricas aplicadas.

Principales resultados:

• Se ha calculado con éxito la carga efectiva (Z*) de la aleación GeAsSe en su estado líquido metálico.
• Cuantificó la relación entre la fuerza de electromigración, el campo eléctrico y la carga efectiva.
• Incluida la influencia de la fuerza del viento en la migración atómica.

Conclusiones:

• La carga efectiva calculada (Z*) es vital para comprender y modelar el comportamiento en estado de los dispositivos selectores OTS.
• Este trabajo proporciona una vía para calcular Z* en aleaciones amorfas similares.
• Los valores precisos de Z* son esenciales para optimizar el rendimiento y la fiabilidad de los futuros dispositivos electrónicos.