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J-GLOBAL ID：201702266736711064   整理番号：17A1347668

強誘電体増強Aluminum-Hafnium-Chromium-アルミニウムオキシドの統合低電圧と高速ニオブヘテロ構造抵抗スイッチングメモリ素子【Powered by NICT】

Low Voltage and High-Speed Niobium Heterostructure Resistance Switching Memory Devices Integrating Ferro-Electric Enhanced Aluminum-Hafnium-Chromium-Aluminum Oxide

著者 (6件)： Lerum Lance (SPAWAR Systems Center Pacific, San Diego, CA, USA) ,  Fahem Mohammed (SPAWAR Systems Center Pacific, San Diego, CA, USA) ,  Nayfeh Osama M. (SPAWAR Systems Center Pacific, San Diego, CA, USA) ,  Rees C. Dave (SPAWAR Systems Center Pacific, San Diego, CA, USA) ,  Simonsen Kenneth S. (SPAWAR Systems Center Pacific, San Diego, CA, USA) ,  Ramirez Ayax D. (SPAWAR Systems Center Pacific, San Diego, CA, USA)
資料名： IEEE Journal of the Electron Devices Society  (IEEE Journal of the Electron Devices Society)
巻： 5  号： 5  ページ： 347-361  発行年： 2017年 
JST資料番号： W2429A  ISSN： 2168-6734  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： アルミニウム,ハフニウム,および酸化クロムを統合する新しいニオブヘテロ構造素子はスパッタリングと原子層堆積により設計し,構築した。素子は抵抗スイッチング(RS)メモリセル中で使用することを検討した。特に,直接Nb-AlO_x HfO_x CrO_x AlO_x-Nbと比較したNb-AlO_x HfO_x AlO_x-Nb。安定RSは両方の場合で観察され,伝導機構を詳細に解析した。電流(I-V)と静電容量(C-V)における顕著な差異とCrO_xを挿入した電圧特性,C Vの低い電圧と電流と増加した非線形性で増強されたRSを含んでいるI V特性は,確立された伝導モデルに適合し,Poole-Frenkel放出と電圧の増加とともに強く現れることをFowler-Nordheimトンネル成分を考慮した優れた一致が得られた。直接量子機械的トンネリングとイオン伝導電流は明らかであるが,6~8nmの膜で予想されるように弱かった。RSへのその後の変化は,効果的なトラップエネルギー準位の大きな変化,およびトラップ状態のパラメータの密度と電極障壁高さの小さな変化で捕獲され,膜スタックのバルクおよび電極へのマイナーチェンジの性質の主要な物理的変化を支持した。電流伝導を効果的に正に帯電したクロムと負に帯電した酸素イオン効果の両方を含むRS過程の証拠が明らかである。RSに寄与するもっともらしい物理的機構は結合配置の変化と伝導フィラメントの形成と成長を推進する上でイオンと空格子点/欠陥の能動的役割の観点から議論した。HfO_xと結合したCrO_xを統合したデバイスのための強誘電性のような強化の影響は部分的強誘電スイッチングの直接的証拠を提供する強誘電ヒステリシスループの測定により考察し,確認した。Nb-AlO_x HfO_x CrO_x AlO_x-Nbデバイスのパルス測定,を標的とする低電圧および高速動作は優れた耐久性と不揮発性保持時間のパルスと可能性を<50nsのSET/RESETの能力を実証した。液体窒素冷却により,トンネルと比較してRS特性を熱依存電流伝導成分の一貫した減少を保持した。Copyright 2017 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 静電容量 ,  電流電圧特性 ,  *強誘電体 ,  イオン ,  トンネル効果 ,  クロム ,  *電圧 ,  パルス ,  強誘電性 ,  電流 ,  *アルミニウム ,  記憶素子
準シソーラス用語： *抵抗スイッチング ,  *ヘテロ構造 ,  *低電圧 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： ディジタル計算機方式一般  (JC02010O) ,  信号理論  (ND02020G)

タイトルに関連する用語 (9件)： 強誘電体 ,  増強 ,  アルミニウムオキシド ,  統合 ,  低電圧 ,  ニオブ ,  ヘテロ構造 ,  抵抗スイッチング ,  メモリ素子