Вышедшие номера
Гибкие мемристоры, созданные 2D-печатью из материалов на основе графена
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ , 22-19-00191
Иванов А.И.1, Соотс Р.А.1, Пулик А.Д.1, Антонова И.В.1,2
1Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Email: art.iv.il@mail.ru
Поступила в редакцию: 17 марта 2024 г.
В окончательной редакции: 26 апреля 2024 г.
Принята к печати: 22 мая 2024 г.
Выставление онлайн: 27 июля 2024 г.

Мемристорные структуры с кроссбар архитектурой были напечатаны на 2D-струйном принтере. Активный слой мемристора сформирован из наночастиц V2O5, капсулированных фторированным графеном. Для изготовления контактов использована суспензия на основе частиц графена. Получены стабильные переключения с отношением токов в открытом и закрытом состояниях ON/OFF величиной два порядка и напряжением переключения 1.0-1.5 V. Токи в открытом состоянии увеличивались с увеличением площади структур, что соответствует проводимости по локализованным состояниям. Растягивающие деформации, возникающие при изгибе величиной более 2% приводят к уменьшению тока в открытом состоянии, эти изменения являются обратимыми. Варьирование параметров структур и, прежде всего, уменьшение площади и толщины активного слоя позволяет перейти к многоуровневому режиму переключений. Показана перспективность использования таких мемристоров для создания энергонезависимой и многоуровневой памяти с низким потреблением энергии. Ключевые слова: мемристор, кроссбар структуры, графеновые контакты,фторированный графен, гибкость, многоуровневые переключения.
  1. J. Zhu, T. Zhang, Y. Yang, R. Huang. Appl. Phys. Rev., 7, 011312 (2020)
  2. P. Tufan, K.S. Pranab, M. Soumen, K.K. Chattopadhyay. ACS Appl. Electron. Mater., 2 (11), 3667 (2020)
  3. D. Ielmini, Z. Wang, Y. Liu. APL Mater., 9, 050702 (2021)
  4. Y. Chen. ReRAM: History, Status, and Future. IEEE Trans. Electron. Devices, 67, 1420 (2020)
  5. B. Li, J.R. Doppa, P.P. Pande, K. Chakrabarty, J.X. Qiu, H. Li, ACM J. Emerg. Technol. Comput. Syst. (JETC), 16, 1 (2020)
  6. C. Bengel, F. Cuppers, M. Payvand, R. Dittmann, R. Waser, S. Hoffmann-Eifert, S. Menzel. Front. Neurosci., 15, 661856 (2021)
  7. A.I. Ivanov, A.K. Gutakovskii, I.A. Kotin, R.A. Soots, I.V. Antonova. Adv. Electron. Mater., 5 (10), 1900310 (2019)
  8. W.K. Kim, C. Wu, T.W. Kim. Appl. Surf. Sci., 444, 65 (2018)
  9. R. Ge, X. Wu, M. Kim, J. Shi, S. Sonde, L. Tao, Y. Zhang, J.C. Lee, D. Akinwande. Nano Lett., 18, 434 (2018)
  10. A.I. Ivanov, V.Ya. Prinz, I.V. Antonova, A.K. Gutakovskii. Phys. Chem. Chem. Phys., 23, 20434 (2021)
  11. I.V. Antonova, I.I. Kurkina, A.K. Gutakovskii, I.A. Kotin, A.I. Ivanov, N.A. Nebogatikova, R.A. Soots, S.A. Smagulova. Mater. Des., 164, 107526 (2019)
  12. O. Berezina, D. Kirienko, A. Pergament, G. Stefanovich, A. Velichko, V. Zlomanov. Thin Solid Films, 574, 15 (2015)
  13. J.C. Perez-Marti nez, M. Berruet, C. Gonzales, S. Salehpour, A. Bahari, B. Arredondo, A. Guerrero. Adv. Funct. Mater., 33, 2305211 (2023)
  14. V. Aglieri, A. Zaffora, G. Lullo, M. Santamaria, F.Di Franco, U.Lo Cicero, M. Mosca, R. Macaluso. Superlat. Microstruct., 113, 135 (2018)
  15. J. Zhao, C. He, R. Yang, Z. Shi, M. Cheng, W. Yang, G. Xie, D. Wang, D. Shi, G. Zhang. Appl. Phys. Lett., 101 (6), 063112 (2012)
  16. J.-L. Meng, T.Y. Wang, Z. Yu He, L. Chen, H. Zhu, L. Ji, Q.Q. Sun, S.-J. Ding, W.-Z. Bao, P. Zhou, D.W. Zhang. Mater. Horizons, 8, 538 (2021)