互扩散和结晶对Nb/Nb2O5/Pt记忆器值切换特性的影响
Sanjoy Kumar Nandi1, Shimul Kanti Nath1,2, Sujan Kumar Das1
1Research School of Physics, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australia.
ACS applied materials & interfaces
|December 5, 2023
概括
Nb/Nb2O5双层的热化改变了薄膜的固态度和结构. 结晶增强了设备的可靠性和耐用性,影响了电阻开关特性和电容.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 设备物理 设备物理
背景情况:
- 金属/氧化物/金属设备中的电阻切换对氧化物固体测量敏感.
- 控制静电测量通常涉及到用于氧化物减少的活性金属电极.
研究的目的:
- 研究热引发的Nb/Nb2O5双层的组成和结构变化.
- 确定这些变化对Nb/Nb2O5/Pt设备的挥发值切换特性的影响.
主要方法:
- 热化 (573-973 K) 是一种热化方法.
- 拉瑟福反向散射光谱法 (RBS) 是一种
- 能量分散式X射线 (EDX) 地图绘制
- 在X射线衍射 (XRD) 中.
- 拉曼光谱法 拉曼光谱法 拉曼光谱法
- 传输电子显微镜 (TEM) 的使用
主要成果:
- 在结晶温度 (>773 K) 下,间扩散使Nb和Nb2O5层均化,在结晶时停止.
- 在无形Nb2O5中氧气扩散的速度明显快于晶体相.
- 在氧化膜结晶后,设备的可靠性和耐久性显著增加.
- 化会影响负差电阻和振荡器动态,主要是由于相互扩散而产生的电容变化.
结论:
- 热引起的组成和结构变化显著影响Nb/Nb2O5/Pt设备的电成形和值切换行为.
- Nb2O5膜的结晶对于提高设备可靠性和耐久性至关重要.
- 设备电容的变化,由互扩散驱动,在观察到的电气特征中起着关键作用.


