Российские нанотехнологии, 2024, T. 19, № 1, стр. 121-126

Электронно-лучевое напыление для синтеза мемристивных структур на основе оксида гафния

Б. С. Швецов 12*, А. Н. Мацукатова 12, М. Н. Мартышов 2, Д. М. Жигунов 3, А. С. Ильин 2, Т. П. Савчук 24, П. А. Форш 2, П. К. Кашкаров 12

1 Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Москва, Россия

2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Москва, Россия

3 Сколковский институт науки и технологий
Москва, Россия

4 Национальный исследовательский университет электронной техники – МИЭТ
Зеленоград, Россия

* E-mail: b.shvetsov15@physics.msu.ru

Поступила в редакцию 24.11.2023
После доработки 24.11.2023
Принята к публикации 04.12.2023

Аннотация

Оксид гафния в настоящее время рассматривается как один из самых перспективных металлооксидных материалов для создания мемристивных структур. Мемристивные структуры находят свое применение во многих областях науки и техники, например с их помощью возможна биоподобная эмуляция синапсов в нейроморфных вычислительных системах. Одним из важных препятствий для промышленного использования мемристоров представляется вариативность резистивных переключений (РП). Нестехиометричность в структуре мемристора может стать важным инструментом для контроля над РП. Мемристоры на основе оксида гафния в сэндвич-структуре металл–диэлектрик–металл синтезировались электронно-лучевым напылением, позволяющим создавать нестехиометрические пленки. Исследовался эффект РП в зависимости от материала верхнего электрода и толщины слоя оксида гафния. Определены параметры синтеза для достижения баланса между основными мемристивными характеристиками.

Список литературы

  1. Akopyan F., Sawada J., Cassidy A. et al. // IEEE Trans. Comput. – Aided Des. Integr. Circuits Syst. 2015. V. 34. № 10. P. 1537. https://doi.org/10.1109/TCAD.2015.2474396

  2. Ielmini D. // Semicond. Sci. Technol. 2016. V. 31. № 6. P. 063002. https://doi.org/10.1088/0268-1242/31/6/063002

  3. Martyshov M.N., Emelyanov A.V., Demin V.A. et al. // Phys. Rev. Appl. 2020. V. 14. P. 034016. https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.14.034016

  4. Ilyasov A.I., Nikiruy K.E., Emelyanov A.V. et al. // Nanobiotechnology Reports. 2022. V. 17. P. 118. https://doi.org/10.1134/S2635167622010050

  5. Shvetsov B.S., Matsukatova A.N., Minnekhanov A.A. et al. // Tech. Phys. Lett. 2019. V. 45. P. 1103. https://doi.org/10.1134/S1063785019110130

  6. Shvetsov B.S., Minnekhanov A.A., Emelyanov A.V. et al. // Nanotechnology. 2022. V. 33. № 25. P. 255201. https://doi.org/10.1088/1361-6528/ac5cfe

  7. Matsukatova A.N., Prudnikov N.V., Kulagin V.A. et al. // Adv. Intell. Syst. 2023. V. 5. № 6. P. 2200407. https://doi.org/10.1002/aisy.202200407

  8. Matsukatova A.N., Vdovichenko A.Y., Patsaev T.D. et al. // Nano. Res. 2023 V. 16. P. 3207. https://doi.org/10.1007/s12274-022-5027-6

  9. Zhang Y., Wang Z., Zhu J. et al. // Appl. Phys. Rev. 2020. V. 7. № 1. P. 011308. https://doi.org/10.1063/1.5124027

  10. Matsukatova A.N., Emelyanov A.V., Minnekhanov A.A. et al. // Appl. Phys. Lett. 2020. V. 117. P. 243501. https://doi.org/10.1063/5.0030069

  11. Minnekhanov A.A., Shvetsov B.S., Emelyanov A.V. et al. // J. Phys. D. 2021. V. 54. P. 484002. https://doi.org/10.1088/1361-6463/ac203c

  12. Banerjee W., Kashir A., Kamba S. // Small. 2022. V. 18. № 23. P. 2107575. https://doi.org/10.1002/smll.202107575

  13. Matveyev Yu., Egorov K., Markeev A., Zenkevich A. // J. Appl. Phys. 2015. V. 117. P. 044901. https://doi.org/10.1063/1.4905792

  14. Koroleva A.A., Kozodaev M.G., Lebedinskii Yu.Y., Markeev A.M. // J. Phys. D. 2021. V. 54. P. 504004. https://doi.org/10.1088/1361-6463/ac26f6

  15. Kwon O., Kim S., Agudov N. et al. // Chaos Solit. Fractals. 2022. V. 162. P. 112480. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2022.112480

  16. Lee S., Banerjee W., Lee S. et al. // Adv. Electron. Mater. 2021. V. 7. № 2. P. 2000869. https://doi.org/10.1002/aelm.202000869

  17. Banerjee W., Liu Q., Hwang H. // J. Appl. Phys. 2020. V.127. № 5. P. 051101. https://doi.org/10.1063/1.5136264

  18. Roldán J.B., Miranda E., Maldonado D. et al. // Adv. Intell. Syst. 2023. V. 5. P. 2200338. https://doi.org/10.1002/aisy.202200338

  19. Arun N., Prabana J., Kumar K.V. et al. // AIP Conf. Proc. 2019. V. 2115. P. 030216. https://doi.org/10.1063/1.5113055

  20. Gorshkov O., Antonov I., Filatov D. et al. // Adv. Mater. Sci. Eng. V. 2017. P. 1759469. https://doi.org/10.1155/2017/1759469

Дополнительные материалы отсутствуют.