Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2020, выпуск 10 » Статья стр. 1741
<<<>>>
Резистивное переключение в структурах металл-оксид-полупроводник с наноостровками GeSi на подложке кремния
DOI: 10.21883/JTF.2020.10.49808.300-19
Переводная версия: 10.1134/S1063784220100229
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 18-29-23001
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 19-29-03026
Тихов С.В. 1, Шенгуров В.Г. 1, Денисов С.А. 1, Антонов И.Н.1, Круглов А.В. 1, Белов А.И. 1, Филатов Д.О.1, Горшков О.Н. 1, Михайлов А.Н. 1
1Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Email: tikhov@phys.unn.ru, shengurov@phys.unn.ru, denisov@nifti.unn.ru, kruglov@phys.unn.ru, belov@nifti.unn.ru, gorshkov@nifti.unn.ru, mian@nifti.unn.ru
Поступила в редакцию: 9 августа 2019 г.
В окончательной редакции: 12 марта 2020 г.
Принята к печати: 3 апреля 2020 г.
Выставление онлайн: 10 июня 2020 г.
PDF версия
Показано, что самоформирующиеся наноостровки GeSi, встроенные на границе раздела диэлектрик-полупроводник в структурах металл-оксид-полупроводник (МОП) на основе Si(001) с диэлектрическими слоями SiOx и ZrO2(Y), полученными магнетронным напылением, инициируют биполярное резистивное переключение без предварительной электроформовки. Исследованы вольт-амперные характеристики и электрофизические параметры МОП-структур в высокоомном и низкоомном состояниях. Установлено изменение встроенного заряда в диэлектрике вблизи границы раздела диэлектрик-полупроводник при резистивном переключении, связанное с формированием и разрушением проводящих филаментов. Наблюдалось стимулированное оптическим излучением переключение МОП-структур с диэлектрическим слоем ZrO2(Y) из высокоомного в низкоомное состояние, связанное с увеличением проводимости области пространственного заряда в подложке Si вследствие межзонного оптического поглощения в Si, что вызывает перераспределение напряжения между Si и ZrO2(Y). Обнаружено различие в форме спектров малосигнальной фото-ЭДС МОП-структур в спектральной области собственной фоточувствительности Si в высокоомном и низкоомном состояниях, связанное с утечкой фотовозбужденных носителей заряда из Si в металлический электрод через филаменты. Ключевые слова: мемристор, МОП-структура, резистивное переключение, электрофизические свойства, фоточувствительность.
  1. Resistive switching: from fundamentals of nanoionic redox processes to memristive device applications / Eds D. Ielmini, R. Waser. Weinheim: Wiley-VCH, 2016. 784 p
  2. Merrikh Bayat F., Prezioso M., Chakrabarti B., Nili H., Kataeva I., Strukov D. // Nature Commun. 2018. Vol. 9. P. 2331. DOI: 10.1038/s41467-018-04482-4
  3. Тихов С.В., Горшков О.Н., Коряжкина М.Н., Антонов И.Н., Касаткин А.П. // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. Вып. 10. С.78-84. [ Tikhov S.V., Gorshkov O.N., Koryazhkina M.N., Antonov I.N., Kasatkin A.P. // Tech. Phys. Lett. 2016. Vol. 42. N 5. P. 536-538. DOI 10.1134/S1063785016050308]
  4. Тихов С.В., Горшков О.Н., Антонов И.Н., Касаткин А.П., Коряжкина М.Н. // Письма в ЖТФ. 2014. Т. 40. Вып. 19. С. 18-26. Tikhov S.V., Gorshkov O.N., Antonov I.N., Kasatkin A.P., Koryazhkina M.N. // Tech. Phys. Lett. 2014. Vol. 40. N 10. P. 837-840. DOI: 10.1134/S1063785014100137]
  5. Тихов С.В., Горшков О.Н., Антонов И.Н., Касаткин А.П., Коряжкина М.Н., Шарапов А.Н. Способ определения электрофизических параметров конденсаторной структуры мемристора, характеризующих процесс формовки. Патент N 2585963 от 11.05.2016
  6. Ielmini D. // Semicond. Sci. Technol. 2016. Vol. 31. P. 063002 (25 p). DOI: 10.1088/0268-1242/31/6/063002
  7. Филатов Д.О., Карзанов В.В., Антонов И.Н., Горшков О.Н. // Письма в ЖТФ. 2018. Т. 44. Вып. 24. С. 88-93. [ Filatov D.O., Karzanov V.V., Antonov I.N., Gorshkov O.N. // Tech. Phys. Lett. 2018. Vol. 44. N 12. P. 1160-1162. DOI: 10.1134/S1063785018120416]
  8. Тихов С.В., Горшков О.Н., Коряжкина М.Н., Касаткин А.П., Антонов И.Н., Вихрова О.В., Морозов А.И. // ФТП. 2016. Т. 50. Вып. 12. С. 1615-1619. [ Tikhov S.V., Gorshkov O.N., Koryazhkina M.N., Kasatkin A.P., Antonov I.N., Vihrova O.V., Morozov A.I. // Semiconductors. 2016. Vol. 50. N 12. P. 1589-1594. DOI: 10.1134/S1063782616120228]
  9. Филатов Д.О., Круглова М.В., Исаков М.А., Сипрова С.В., Марычев М.О., Шенгуров В.Г., Чалков В.Ю., Денисов С.А. // ФТП. 2008. Т. 42. Вып. 9. С. 1116-1121. [ Filatov D.O., Kruglova M.V., Isakov M.A., Siprova S.V., Marychev M.O., Shengurov V.G., Chalkov V.Yu., Denisov S.A. // Semiconductors. 2008. Vol. 42. N 9. P. 1098-1103. DOI: 10.1134/S1063782608090169]
  10. Светлов С.П., Шенгуров В.Г., Чалков В.Ю., Красильник З.Ф, Андреев Б.А., Дроздов Ю.Н. // Изв. РАН. Сер. Физ. 2001. Т. 65. Вып. 2. С. 204-207
  11. Якимов А.И., Двуреченский А.В., Кириенко В.В., Никифоров А.И. // ФТТ. 2005. Т. 47. Вып. 1. С. 37-40. [ Yakimov A.I., Dvurechenski A.V., Kirienko V.V., Nikiforov A.I. // Phys. Solid State. 2005. Vol. 47. N 1. P. 34-37. DOI: 10.1134/1.1853439]
  12. Орешкин П.Т. Физика полупроводников и диэлектриков. М.: Высшая школа, 1977. 448 c
  13. Тихов C.B., Горшков О.Н., Антонов И.Н., Касаткин А.П., Королев Д.С., Белов А.И., Михайлов А.Н., Тетельбаум Д.И. // ЖТФ. 2016. Т. 86. Вып. 5. С. 107-111. [ Tikhov S.V., Gorshkov O.N., Antonov I.N., Kasatkin A.P., Korolev D.S., Belov A.I., Mikhaylov A.N., Tetelbaum D.I. // Tech. Phys. 2016. Vol. 61. N 5. P. 745-749. DOI: 10.1134/S106378421605025X]
  14. Тихов С.В. // ФТП. 2012. Т. 46. Вып. 10. С. 1297-1303. [ Tikhov S.V. // Semiconductors. 2012. Vol. 46. N 10. P. 1274-1280. DOI: 10.1134/S1063782612100144]
  15. Овсюк В.Н. Электронные процессы в полупроводниках с областями пространственного заряда. Новосибирск: Наука, 1984. 252 с
  16. Захаров А.К., Неизвестный И.Г., Овсюк В.Н. В кн.: Свойства структур металл-диэлектрик-полупроводник / Под ред. А.В. Ржанова. М.: Наука, 1976. С. 47-97
  17. Mikhaylov A.N., Belov A.I., Guseinov D.V., Korolev D.S., Antonov I.N., Efimovykh D.V., Tikhov S.V., Kasatkin A.P., Gorshkov O.N., Tetelbaum D.I., Bobrov A.I., Malekhonova N.V., Pavlov D.A., Gryaznov E.G., Yatmanov A.P. // Mat. Sci. Eng. B. 2015. Vol. 194. P. 48-54. DOI: 10.1016/j.mseb.2014.12.029
  18. Mikhaylov A.N., Gryaznov E.G., Belov A.I., Korolev D.S., Sharapov A.N., Guseinov D.V., Tetelbaum D.I., Tikhov S.V., Malekhonova N.V., Bobrov A.I., Pavlov D.A., Gerasimova S.A., Kazantsev V.B., Agudov N.V., Dubkov A.A., Rosario C.M.M., Sobolev N.A., Spagnolo B. // Phys. Stat. Sol. C. 2016. Vol. 13. P. 870-881. DOI: 10.1002/pssc.201600083
  19. Sun W., Gao B., Chi M., Xia Q., Yang J.J., Qian H., Wu H. // Nat. Commun. 2019. Vol. 10. P. 3453. DOI: 10.1038/s41467-019-11411-6
  20. Fu-Chien Chiu, Zhi-Hong Lin, Che-Wei Chang, Chen-Chih Wang, Kun-Fu Chuang, Chih- Yao Huang, Joseph Ya-min Lee, Huey-Liang Hwang // J. Appl. Phys. 2005. Vol. 97. P. 034506. DOI: 10.1063/1.1846131
  21. Некрашевич С.С., Гриценко В.А. // ФТТ. 2014. Т. 56. Вып. 2. С. 209-223. [ Nekrashevich S.S., Gritsenko V.A. // Phys. Solid State. 2014. Vol. 56. N 2. P. 207-222. DOI: 10.1134/S106378341402022X]
  22. Барабан А.П., Булавинов В.В., Коноров П.П. Электроника слоев SiO2 на кремнии. Л.: Изд-во ЛГУ, 1988. 302 с
  23. Тихов С.В., Горшков О.Н., Белов А.И., Антонов И.Н., Морозов А.И., Коряжкина М.Н., Михайлов А.Н. // ЖТФ. 2019. Т. 89. Вып. 6. С. 933-940. [ Tikhov S.V., Gorshkov O.N., Belov A.I., Antonov I.N., Morozov A.I., Koryazhkina M.N., Mikhaylov A.N. // Tech. Phys. 2019. Vol. 64. N 6. P.873-880. DOI: 10.1134/S1063784219060227]
  24. Горшков О.Н., Антонов И.Н., Белов А.И., Касаткин А.П., Михайлов А.Н. // Письма в ЖТФ. 2014. Т. 40. Вып. 3. С.12-19. [ Gorshkov O.N., Antonov I.N., Belov A.I., Kasatkin A.P., Mikhaylov A.N. // Tech. Phys. Lett. 2014. Vol. 40. N 2. P.101-103. DOI: 10.1134/S1063785014020084]
  25. Wang W., Panin G.N., Fu X., Zhang L., Ilanchezhiyan P., Pelenovich V.O., Fu D., Kang T.W. // Scientific Reports. 2016. Vol. 6. N 1. P. 1-11. DOI: 10.1038/srep31224
  26. Тихов С.В., Горшков О.Н., Антонов И.Н., Тетельбаум Д.И., Михайлов А.Н., Белов А.И., Морозов А.И., Karakolis P., Dimitrakis P. // ФТП. 2018. Т. 52. Вып. 12. С. 1436-1442. DOI: 10.21883/FTP.2018.12.46753.32 [ Tikhov S.V., Gorshkov O.N., Antonov I.N., Tetelbaum D.I., Mikhaylov A.N., Belov A.I., Morozov A.I., Karakolis P., Dimitrakis P. // Semiconductors. 2018. Vol. 52. N 12. P. 1540-1546. DOI: 10.1134/S1063782618120242]

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme