Микроэлектроника, 2021, T. 50, № 3, стр. 175-183

ВВЕДЕНИЕ

Исследования конструкций, материалов и свойств мемристоров, т.е. элементов энергонезависимой электрически перепрограммируемой памяти, в которой информация кодируется величиной сопротивления, являются перспективным направлением микро- и наноэлектроники [1, 2]. Одним из типов материалов, в которых наблюдаются переключения сопротивления, являются оксиды кремния [3–5]. При этом они используются в виде тонких (порядка нескольких десятков нанометров) пленок в структурах металл–диэлектрик–металл (МДМ), которые подвергаются электроформовке путем подачи на них напряжения амплитудой около десяти вольт, после чего структуры приобретают нетривиальные свойства: N-образные вольтамперные характеристики (ВАХ) и эффекты бистабильности (памяти и переключений с использованием импульсов напряжения) [6, 7].

Для возникновения эффектов бистабильности в МДМ-структурах на основе SiO₂ необходимо наличие не просто слоя диэлектрика, а участка его поверхности, открытого в газовую фазу и расположенного между электродами (изолирующей щели), что обеспечивает обмен молекулами кислорода между поверхностью и газовой средой [6, 7]. Проще всего такие, “открытые”, структуры сформировать в обычных (“закрытых”) МДМ-“сэндвич”-структурах путем локального удаления верхнего электрода и диэлектрика. При этом свободный торец слоя диэлектрика, располагающийся между двумя электродами, образует изолирующую щель, ширина которой определяется толщиной слоя диэлектрика [6]. Поскольку ее значения имеют порядок десятков нанометров, при используемых напряжениях между электродами (до 10 В) на поверхности изолирующей щели достигаются высокие электрические поля (около 10⁶ В/см), которые необходимы и для электроформовки, и для переключений между низко- и высокопроводящим состояниями. Механизм процесса электроформовки – образование в изолирующей щели частиц проводящей фазы (ЧПФ), в случае оксидов кремния – это атомы кремния, возникающие за счет деструкции молекул SiO₂ при электронном ударе и удаления кислорода в газовую среду. Накопление ЧПФ приводит к формированию связного кластера – проводящей среды, которая отделяется от катода структуры изолирующим зазором с переменной (зависящей от напряжения) нанометровой шириной. Проводящая среда образует наноструктуру, которая вместе с изолирующим зазором определяют сопротивление структуры в целом [8].

Особенностью элементов памяти на электроформованных открытых “сэндвич”-МДМ-структурах является их чувствительность к давлению кислорода над поверхностью изолирующей щели. В работе [9] были представлены результаты по воздействию кислорода на импульсные переключения в структурах TiN–TiO₂–SiO₂–W после стандартной (ранее используемой) процедуры электроформовки. В данной работе исследуется влияние режима электроформовки на чувствительность таких структур к кислороду.

ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

На рис. 1 схематически показана открытая “сэндвич”-структура TiN–TiO₂–SiO₂–W. Особенности конструкции образцов элементов памяти и технология их изготовления приведены в [9]. Единственным значимым отличием структур была несколько большая толщина пленки диоксида титана, за счет большего давления кислорода при отжиге поверхности титана в кислородной плазме [10]. В [9] он выполнялся при потоке кислорода 7.6 см³/мин, в данном случае – при 9.2 см³/мин. Как и ранее, все исследованные образцы были получены с одной и той же (но другой) кремниевой пластины.

Методика электроформовки по-прежнему включала размещение образцов в вакууме с остаточным давлением порядка 10^–2 Па, однако, в отличие от [9], это была вакуумная камера установки с безмасляной откачкой, которая использовалась и в дальнейших экспериментах. Предварительные эксперименты показали, что электроформовка протекала одинаково в масляном и безмасляном вакууме. На структуры подавались треугольные импульсы напряжения амплитудой около 10 В со скоростью изменения 2 В/с, при этом ток искусственно ограничивался на заданном уровне I_limf. Во всех экспериментах использовалась полярность напряжения с “плюсом” на верхнем вольфрамовом электроде, при которой обеспечивается большая надежность электроформовки и переключений элементов памяти. В частности, это приводило к тому, что проводящая среда в изолирующей щели, которая образуется со стороны анода [6] в результате электроформовки, должна располагаться вблизи пленки вольфрама (рис. 1). Факт успешного выполнения электроформовки фиксировался по появлению характерных N-образных ВАХ [8] и возможности перевода структуры из полученного высоко- в низкопроводящее состояние (“выключение”) коротким импульсом напряжения той же полярности с амплитудой ~8 В и длительностью 100 нс. Обратное переключение (“включение”) происходило при достижении порогового значения напряжения (U_th ≈ 3 В) для процесса образования ЧПФ [9]. Сразу после электроформовки каждый элемент памяти “прирабатывался” с целю достижения более стабильного состояния: на него подавался треугольный импульс напряжения амплитудой около 10 В и длительностью 120 с с тем же ограничением тока I_limf. Фактически эта процедура была частью операции электроформовки.

Подробное описание экспериментальной установки для исследования влияния газовой среды на процессы переключения элементов памяти, а также методики переключений приведены в [9]. Для переключения из низко- в высокопроводящее состояние (“включения”) применялись прямоугольные импульсы напряжения амплитудой 5 В и длительностью 30 мс, вырабатываемые прибором ИППП-1/2 с ограничением тока на уровне I_lim и измерением среднего значения тока i_av за время около 1 мс в конце импульса напряжения. Ток ограничения I_lim мог варьироваться в диапазоне от 1 до 200 мкА. Для последующего контроля состояния элемента памяти фиксировалось значение тока при напряжении 1 В (ток i_ON “включенного” состояния). “Выключение” элемента проводилось подачей одиночного прямоугольного импульса длительностью 100 нс с амплитудой 6–9 В, схема ограничения тока при этом отключалась. Для каждого исследуемого элемента памяти для каждого значения давления и тока ограничения I_lim выполнялась серия из 30 циклов “включения”/”выключения” в режиме одиночных импульсов. “Включение” считалось успешным, если ток i_av был более 0.95I_lim. В противном случае импульс “включения” повторялся. Для каждого цикла фиксировались значения i_ON и потребовавшееся количество n импульсов “включения”. i_ON и n могли отличаться для разных циклов в несколько раз, поэтому вычислялись средние по серии значения тока I_ON “включенного” состояния и числа N потребовавшихся импульсов. Отказ по “включению” элемента памяти фиксировался, если высокопроводящее состояние не появлялось после подачи 200 одиночных импульсов.

МОДИФИКАЦИЯ МЕТОДИКИ ЭЛЕКТРОФОРМОВКИ

В обычной методике электроформовки использовалось ранее эмпирически выбранное значение тока ограничения I_limf, равное 190 мкА. Однако для образцов элементов памяти с исследуемой в данной работе кремниевой пластины при этом получались нестандартные результаты. На рис. 2 приведены зависимости среднего тока I_ON “включенного” состояния от I_lim при переключениях в высоком вакууме (до подачи в систему кислорода). Вместо ожидаемого монотонного увеличения I_ON, стремящегося к насыщению (такая кривая приведена на рис. 5) наблюдались значительные выбросы тока на кривых, которые можно было трактовать как проявления пробойных эффектов. На некоторых образцах, действительно, наблюдались заметные разрушения структур даже в оптическом микроскопе. В принципе, такие результаты могут быть связаны с повышенной толщиной слоя диоксида титана (см. выше), что и должно приводить к большей нестабильности при прохождении тока через пленку TiO₂. В любом случае, пробойные эффекты должны были быть устранены, что можно обеспечить путем уменьшения значения тока ограничения I_limf при электроформовке, которое не должно превышаться и при последующих переключениях элемента памяти.

Эти соображения привели к несколько иной, более обоснованной, методике электроформовки. Она состояла в том, чтобы постепенно уменьшать значение тока I_limf и, снимая кривые зависимости I_ON(I_lim) при переключениях, остановиться на том значении I_limf, при котором исчезают значительные выбросы тока на этих кривых. Результат использования такой методики иллюстрирует рис. 3. I_limf и максимальное значение тока ограничения I_lim постепенно уменьшались от 190 до 60 мкА. Как видно, электроформовка при I_limf = = 75 мкА еще дает резкий скачок тока на зависимости I_ON(I_lim) при максимальном его значении. При электроформовке же следующих двух элементов памяти с ограничением по току 60 мкА на соответствующих кривых выбросы тока отсутствуют. Аналогичным образом ведет себя среднее число N потребовавшихся импульсов “включения”. Это явилось обоснованием использования 60 мкА в качестве максимального значения тока ограничения (и при электроформовке, и при переключениях) для всех элементов памяти с исследуемой в данной работе кремниевой пластины.

Значительное уменьшение тока I_limf (со 190 до 60 мкА) по сравнению с ранее использовавшимся значением потребовало отдельного исследования стабильности высокопроводящего состояния структур, возникающего после электроформовки в таком режиме. С этой целью были выполнены эксперименты, включающие измерение тока “включенного” состояния в процессе “хранения” отформованных структур в течение большого времени в камере вакуумной установки. Типичные данные представлены на рис. 4. Ток I_ON уменьшается приблизительно на 10% за два месяца хранения, что не отличается от данных для прежних стандартных режимов электроформовки. Поскольку в течение этого времени за счет натекания в вакуумную камеру увеличивалось и давление воздуха в ней, встал вопрос о разделении воздействия двух возможных факторов, которые могут вести к уменьшению проводимости наноструктуры: времени хранения и парциального давления кислорода воздуха. С этой целью после 53 дней хранения давление кислорода было резко увеличено путем искусственного его напуска в вакуумную камеру (рис. 4). Как видно, это дало эффект несколько превышающий ожидаемый от просто “хранения”, но и он оказался незначительным. Полученные результаты позволяет утверждать, что на уменьшение тока I_ON сказываются оба фактора: и время “хранения” и давление кислорода, – однако первый из них имеет основное значение. При дальнейшей выдержке в тех же условиях проводимость “включенного” состояния стабилизируется. В целом, уменьшение I_ON не превышает 10%, что не должно сказаться на функционировании элементов памяти.

В последующих экспериментах использовалась описанная выше модифицированная и, тем самым, более обоснованная методика выполнения электроформовки.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На рис. 5 приведены усредненные по четырем элементам памяти зависимости I_ON(I_lim), снятой в ходе их переключений в высоком вакууме (порядка 10^–2 Па), для тока ограничения I_limf при электроформовке 60 мкА. Для сравнения показана аналогичная кривая для образцов с другой кремниевой пластины при прежней методике электроформовки – с ограничением тока на уровне 190 мкА [9]. Видно, что уменьшение тока ограничения приводит к двум принципиальным эффектам. Во-первых, существенно уменьшаются токи I_ON “включенного” состояния. Это означает, что образующиеся в ходе электроформовки наноструктуры имеют меньшую проводимость. Во-вторых, при I_lim до 60 мкА мы находимся на линейном участке зависимости. Замедление роста I_ON, очевидное для бóльших токов, здесь еще не начинается. Это означает, что накопление ЧПФ, активируемое электронным ударом [11], т.е. самим током, при образовании проводящей среды еще не ограничивается внутренними процессами в наноструктуре [9]. Отмеченное качество кривой I_ON(I_lim) можно рассматривать как еще один, дополнительный, и более жесткий, критерий правильности методики электроформовки: ток ограничения при ее выполнении должен уменьшаться до таких значений, когда зависимость I_ON(I_lim), снятая в ходе переключений элемента памяти, перестанет отклоняться от линейной в области больших I_lim.

Для данных при электроформовке с током ограничения 60 мкА более четко видна еще одна особенность кривой I_ON(I_lim) – она заметно отклоняется от линейной зависимости при малых значениях I_lim. I_ON почти перестает зависеть от тока ограничения и превышает I_lim, при этом, для больших значений I_lim выполняется обратное их соотношение. Этот эффект связан с тем, что как показано в [9], процесс “включения” структуры при постоянном напряжении (длительности импульсов 30 мс) ~5 В фактически представляет собой серию самопроизвольных наносекундных импульсов “включения”-“выключения”, постепенно выводящих ее на высокое значение проводимости. Механизм ограничения тока работает следующим образом. Если в результате самопроизвольного наносекундного импульса из-за роста проводимости структуры (накопления проводящей среды) мгновенное значение тока i превысило установленное значение I_lim, напряжение на структуре падает, пока не начнет выполняться обратное соотношение: i < I_lim, – после чего напряжение восстанавливается до 5 В и процесс “включения” продолжается. Но если значения I_lim малы, то уже первые самопроизвольные импульсы приводят к уменьшению напряжения до значений меньше порогового (U_th ≈ 3 В), когда становятся невозможными образование и выгорание ЧПФ, причем напряжение сохраняется на этом уровне. Тогда проводящее состояние структуры может фиксироваться при условии I_ON > I_lim.

Было исследовано влияние давления P кислорода на процессы переключения элемента памяти с использованием различных значений I_lim, которые изменялись при переходе от одного образца к другому. В то же время, для каждого из них давление кислорода менялось от минимального (вакуум на уровне 10^–2 Па) до значения, при котором “включение” переставало происходить. На рис. 6 показаны типичные изменения тока I_ON “включенного” состояния и среднего числа N импульсов, необходимых для “включения”, с ростом давления кислорода для трех образцов с разными токами ограничения. Отсутствие экспериментальных точек для каждой кривой при бóльших давлениях означает, что на следующем значении давления “включение” оказалось невозможным, что фиксирует пороговое давление P_th для процесса “включения”. В целом, характер кривых не отличался от данных приведенных в [9]. В частности видно, что перед приближением к значению P_th увеличивается необходимое число N импульсов “включения”, которое до этого, при малых P, было близко к 1, т.е. вероятность “включения” заметно уменьшается уже при подходе к пороговому давлению, и становится равной 0 после его достижения.

В то же время, зависимости порогового давления P_th от тока I_lim ограничения при переключениях значительно отличаются для разных токов I_limf ограничения при электроформовке (рис. 7). Для I_limf = 60 мкА по сравнению со значением 190 мкА [9], кривая сдвигается влево и вверх. Кроме того, показанная на рисунке “полочка” при малых I_lim для экспериментальных данных при I_limf = 60 мкА отражает только тот факт, что пороговые давления P_th в этом диапазоне выше значения 10⁵ Па, поскольку используемое оборудование не приспособлено для работы при избыточном (более 1 атмосферы) давлении в рабочей камере. Элементы памяти успешно функционируют и при атмосферном давлении кислорода, а фактически кривая должна идти выше отмеченных экспериментальных точек, поэтому они показаны полыми треугольниками, а кривая выполнена пунктиром.

Смысл диаграммы рис. 7 состоит в том, что для точек, определяемых значениями давления P кислорода и тока I_lim, лежащих ниже кривой P_th(I_lim), процесс “включения” элемента памяти происходит успешно, а выше ее – он становится невозможным. В [9] экспериментальная кривая P_th(I_lim) в диапазоне изменения давления P_th объяснялась совместным действием трех факторов. Во-первых, это скорость поступления молекул кислорода на поверхность изолирующей щели, пропорциональная давлению P. Во-вторых, это линейная зависимость локальной температуры T поверхности изолирующей щели (и наноструктуры), на которой образуются ЧПФ (атомы кремния), от среднего тока I_ON через структуру (считается, что поверхность разогревается за счет джоулева тепла, а напряжение на структуре поддерживается постоянным), который пропорционален току I_lim (рис. 5). В-третьих, это экспоненциальная зависимость P_th от обратной температуры T поверхности изолирующей щели:

где Е – энергия активации окисления атома кремния, κ – постоянная Больцмана, B и С – константы. При этом избыточные атомы кремния (ЧПФ), образующиеся за счет деструкции поверхностных молекул SiO₂ при электронном ударе, термически окисляются поступающим из газовой фазы кислородом, что и препятствует накоплению ЧПФ (образованию проводящей среды) и “включению” структуры. Чем выше средняя температура во время действия импульса “включения”, тем меньшего давления кислорода достаточно для подавления накопления ЧПФ. Выражение (1) хорошо объясняет наблюдающийся быстрый, на два порядка, рост P_th при изменении I_lim только в несколько раз.

Смещение кривой P_th(I_lim) влево при уменьшении I_limf означает, что соответствующие условию (1) температуры T поверхности изолирующей щели достигаются при меньших значениях I_lim, т.е. токи I_ON, которым пропорциональна температура T, при этом должны быть больше. Но как видно из рис. 5, I_ON, наоборот, заметно падает при уменьшении I_limf от 190 до 60 мкА, т. е. должно бы было наблюдаться обратное смещение кривой P_th(I_lim) – вправо. Отмеченное противоречие может быть устранено, если предположить, что при разных значениях I_limf при выполнении электроформовки образуются проводящие наноструктуры с различными характеристиками. Прежде всего, надо ввести фактор формы наноструктур. Фактически это можно сделать путем учета различной их ширины s (рис. 1). Температура поверхности изолирующей щели (и наноструктуры) пропорциональна плотности рассеиваемой на ней мощности, которая отводится в слой диэлектрика за счет теплопроводности. Мы считаем, что все джоулево тепло выделяется в проводящей наноструктуре, поскольку удельная проводимость ее материала значительно меньше проводимости подводящих металлических электродов. Поэтому длина источника тепла (наноструктуры) для образцов с одинаковой толщиной d слоя диэлектрика всегда одна и та же, а площадь зависит только от ширины s. Если при меньших значениях тока I_ON температура оказывается выше, это означает, что больше должна быть плотность тока (она пропорциональна I_ON/s), т.е. меньше ширина s проводящей наноструктуры. Соответствующий фактор формы должен быть введен в выражение (1):

где A и D – константы, а ширина s проводящей наноструктуры определяется условиями при выполнении электроформовки. Выражение (2) дает правильное смещение кривой P_th(I_lim) при изменении параметра s, с его уменьшением она сдвигается влево.

Наличие экспериментальных зависимостей порогового давления P_th от тока ограничения I_lim при переключениях позволяет получить определенную информацию о характеристиках проводящих наноструктур, образующихся в различных условиях электроформовки – при токах I_limf 190 и 60 мкА. Отношение размеров наноструктур можно оценить из следующих соображений. Одно и то же значение P_th, для определенности возьмем 10⁴ Па (рис. 7), должно достигаться при одной и той же температуре поверхности наноструктуры, которая, в первом приближении, задается условием одинаковой плотности рассеиваемой мощности. Последняя величина пропорциональна току I_ON включенного состояния и обратно пропорциональна ширине s наноструктуры. Тогда должно выполняться условие I_ON1/s₁ = I_ON2/s₂, где индекс 1 относится к случаю I_limf = 190 мкА, а 2 – к случаю I_limf = 60 мкА. Поскольку предполагается пропорциональная зависимость между I_ON и I_lim, можно записать I_ON = kI_lim, однако коэффициент k должен быть различным для разных случаев. Из данных рис. 5 видно, что, приблизительно, выполняется соотношение k_l = 2k₂. Тогда отношение размеров наноструктур

где значения I_lim1 и I_lim2 взяты с рис. 7. Таким образом, ширина s образующейся проводящей наноструктуры при электроформовке с ограничением тока 60 мкА, получается в 5 раз меньше, чем в случае тока ограничения 190 мкА. Такой результат, в принципе, ожидаем, поскольку при электроформовке с бóльшими токами ограничения, т.е. до бóльших значений тока “включенного” состояния, проводимость наноструктуры может увеличиваться, прежде всего, за счет расширения области протекания тока, что и должно приводить к увеличению ширины наноструктуры.

Полученный результат одновременно означает и то, что удельное поверхностное сопротивление материала наноструктуры в случае электроформовки с током I_limf = 60 мкА в несколько раз ниже, чем с током I_limf = 190 мкА. Действительно, в обоих случаях токи I_ON измерялись при одинаковом напряжении на структуре (1 В). В первом случае токи “включенного” состояния были в 2 раза меньше (рис. 5), т.е. сопротивление наноструктуры – в 2 раза больше, но ширина s наноструктуры – в 5 раз меньше. Отсюда следует, что удельное поверхностное сопротивление должно быть в 2.5 раза выше.

Уточнения требуют представления о причине образования полочки на кривых P_th(I_lim) при больших значениях тока ограничения (рис. 7). В [9] для I_limf = 190 мкА она объяснялась выходом на полочку при I_lim > 100 мкА зависимости I_ON(I_lim), однако для случая I_limf = 60 мкА эта зависимость остается линейной и при больших значениях I_lim (рис. 5). В то же время, наличие полочки на кривой P_th(I_lim) и во втором случае вполне очевидно. Поэтому нужен другой, более общий механизм, объясняющий эту особенность. Она может быть связана с тем, что кинетика процесса исчезновения ЧПФ при реакции с кислородом предполагает, как минимум, две последовательные стадии: поступление молекул кислорода на поверхность наноструктуры (оно зависит от давления кислорода в газовой фазе) и собственно реакция ЧПФ с молекулой кислорода (она зависит от температуры поверхности). С ростом I_lim растет температура, а значит, и скорость второй стадии. Это приводит к тому, что при некоторой температуре скорость процесса в целом перестает зависеть от второй стадии и целиком лимитируется стадией первой, т.е. давлением кислорода. Но это и означает постоянство значения P_th и отсутствие его зависимости от I_lim в соответствующем диапазоне токов ограничения. Такой механизм может объяснить и сдвиг полочки на кривой P_th(I_lim) в сторону больших давлений при изменении режима электроформовки от I_limf = 190 мкА к I_limf = 60 мкА. Как показано выше, в последнем случае достигаются более высокие температуры поверхности наноструктур, поэтому скорость второй стадии оказывается выше, а значит, при более высоком значении давления происходит переход к режиму лимитирования процесса поступлением кислорода.

Изменилась форма кривой P_th(I_lim) и при низких значениях I_lim. Наличие полочки для I_limf = = 190 мкА объяснялось механизмом действия наносекундных импульсов тока при “включении” элемента памяти [9]. В случае I_limf = 60 мкА такая полочка, если и присутствует (пунктирная линия на рис. 7), то расположена при заметно бóльших давлениях кислорода (экспериментальные точки, обозначенные полыми треугольниками на рис. 7, обусловлены невозможностью в эксперименте подать давления, превышающие 1 атмосферу). Но механизм действия наносекундных импульсов является универсальным. С чем тогда может быть связано увеличение P_th выше значения полочки для I_limf = 190 мкА при низких значениях I_lim? Можно предложить два возможных механизма этого эффекта. Во-первых, как показано выше, средняя плотность тока через наноструктуру для I_limf = = 60 мкА в несколько раз выше, чем для I_limf = = 190 мкА. Но тогда естественно предположить, что скорость увеличения проводимости наноструктуры (“включения”), пропорциональная скорости накопления ЧПФ, которая, в свою очередь, пропорциональна плотности тока, должна быть больше. Значит, меньше должна быть длительность наносекундных импульсов тока, поэтому требуются большие давления кислорода, чтобы вероятность окисления ЧПФ за один такой импульс оставалась близкой к 1 (это и есть условие образования полочки [9]). В то же время, экспериментально не удалось уловить уменьшение длительности этих импульсов с помощью измерения осцилограммы, аналогичной приведенной в [9]. Впрочем, это может быть связано просто с тем, что соответствующая методика работает на пределе своего временнóго разрешения. Вторым потенциальным механизмом увеличения P_th является возможное расположение ЧПФ не только в первом монослое на поверхности проводящей наноструктуры, но и во втором, в глубине материала. На это указывает в несколько раз бóльшая удельная поверхностная проводимость ее материала. Тогда бóльшие давления кислорода требуются, чтобы компенсировать затруднение его проникновения ко второму монослою.

В целом, можно констатировать, что уменьшение тока ограничения I_limf при электроформовке повышает чувствительность переключений элементов памяти к кислороду в диапазоне средних значений I_lim и понижает ее при низких значениях I_lim.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предложена обоснованная методика выбора режимов выполнения электроформовки открытых “сэндвич”-структур TiN–TiO₂–SiO₂–W. Продемонстрирована возможность использования электроформованных структур в качестве мемристоров – элементов памяти, в которых информация кодируется их проводимостью. Исследовано влияние давления кислорода и режима электроформовки на переключения элемента памяти.

На дополнительном экспериментальном материале подтвержден установленный ранее характер зависимости порогового давления кислорода (P_th) для импульсного “включения” элемента памяти от тока ограничения при переключениях (I_lim). Показано наличие сдвига кривой P_th(I_lim) для различных условий выполнения электроформовки. Причем, уменьшение тока ограничения при электроформовке (I_limf) сдвигает эту кривую влево и вверх, что возможно только при соответствующем уменьшении размеров проводящей наноструктуры, образующейся в ходе электроформовки. Уточнены ранее предложенные механизмы процессов, приводящих к наблюдаемой форме кривой P_th(I_lim). На основе полученных экспериментальных данных проведена оценка изменения размеров и удельного поверхностного сопротивления материала проводящей среды при изменении тока I_limf, которая демонстрирует увеличение “компактности” наноструктуры с его уменьшением.

Авторы выражают признательность за участие в изготовлении экспериментальных образцов В.В. Наумову, Ю.В. Поздняковой, Л.В. Левиной, Д.Н. Сергушову, А.А. Хребтюгову, А.И. Якубинской, а также за участие в подготовке экспериментальной установки для исследования влияния газовой среды на процессы переключения элементов памяти – В.Л. Левину.

Работа выполнена в рамках Государственного задания Федерального государственного бюджетного учреждения науки Физико-технологического института имени К.А. Валиева Российской академии наук Министерства образования и науки Российской Федерации по теме № 0066-2019-0003.