Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2025, выпуск 3 » Статья стр. 123
>>>
Энергоэффективные и стабильные резистивные переключения в нанокристаллах диоксида ванадия
Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
Капогузов К.Е.1,2, Мутилин С.В.1, Милюшин Д.М.1,2, Калинина В.Б.1,2, Волошин Б.В.1, Корольков И.В.3, Кичай В.Н.3, Яковкина Л.В.3, Селезнев В.А.1
1Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
3Институт неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Email: k.kapoguzov@isp.nsc.ru
Поступила в редакцию: 26 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 23 июня 2025 г.
Принята к печати: 23 июня 2025 г.
Выставление онлайн: 10 августа 2025 г.
PDF версия
Исследуется электрически инициированный фазовый переход полупроводник-металл в сформированных поликристаллических пленках, массивах нанокристаллов и одиночных нанокристаллах диоксида ванадия. В массиве нанокристаллов продемонстрировано увеличение скачка тока при фазовом переходе примерно на порядок по сравнению со сплошными пленками, что согласуется с моделью параллельных сопротивлений. Показано, что пороговая мощность на переключение снижается на 4-5 порядков при переходе от сплошной пленки к одиночным нанокристаллам за счет меньшего отвода тепла и достигает величины около 40 нВт. Нанокристаллы диоксида ванадия продемонстрировали высокую стабильность при переключениях не менее 1010 раз. Полученные результаты перспективны для формирования энергоэффективных, стабильных и долговечных переключающих элементов на основе одиночных нанокристаллов диоксида ванадия. Ключевые слова:диоксид ванадия, фазовый переход полупроводник-металл, резистивные переключатели, наноструктуры, пороговая мощность, стабильность переключений.
  1. Y. Ke, S. Wang, G. Liu, M. Li, T.J. White, Y. Long. Small, 14, 1802025 (2018)
  2. R.W. Keyes. Proc. IEEE, 89, 227 (2001)
  3. M.F. Jager, C. Ott, P.M. Kraus, C.J. Kaplan, W. Pouse, R.E. Marvel, R.F. Haglund, D.M. Neumark, S.R. Leone. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 114, 9558 (2017)
  4. F.J. Morin. Phys. Rev. Lett., 3, 34 (1959)
  5. M. Brahlek, L. Zhang, J. Lapano, H.-T. Zhang, R. Engel-Herbert, N. Shukla, S. Datta, H. Paik, D.G. Schlom. MRS Commun., 7, 27 (2017)
  6. W. Yi, K.K. Tsang, S.K. Lam, X. Bai, J.A. Crowell, E.A. Flores. Nature Commun., 9, 4661 (2018)
  7. Y. Zhou, S. Ramanathan. Proc. IEEE, 103, 1289 (2015)
  8. S.M. Bohaichuk, S. Kumar, M. Islam, M. Munoz Rojo, R.S. Williams, G. Pitner, J. Jeong, M.G. Samant, S.S.P. Parkin. E. Pop. Phys. Rev. Appl., 19, 044028 (2023)
  9. S. Mutilin, K. Kapoguzov, V. Prinz, L. Yakovkina. J. Vac. Sci. Technol. A, 40, 063404 (2022)
  10. B.S. Mun, K. Chen, J. Yoon, C. Dejoie, N. Tamura, M. Kunz, Z. Liu, M.E. Grass, S.-K. Mo, C. Park, Y.Y. Lee, H. Ju. Phys. Rev. B, 84, 113109 (2011)
  11. V.Y. Prinz, S.V. Mutilin, L.V. Yakovkina, A.K. Gutakovskii, A.I. Komonov. Nanoscale, 12, 3443 (2020)
  12. S.V. Mutilin, V.Y. Prinz, V.A. Seleznev, L.V. Yakovkina. Appl. Phys. Lett., 113, 013102 (2018)
  13. C. Geng, S. Dou, J. Zhao, F. Ren, J. Gu, H. Wei, H. Guan, S. Liang, L. Li, Y. Li, Z. Tian. Appl. Surf. Sci., 592, 153267 (2022)
  14. A.V. Ivanov, A.Y. Tatarenko, A.A. Gorodetsky, O.N. Makarevich, M. Navarro-Ci a, A.M. Makarevich, A.R. Kaul, A.A. Eliseev, O.V. Boytsova. ACS Appl. Nano Mater., 4, 10592 (2021)
  15. Y. Zhang, W. Xiong, W. Chen, Y. Zheng. Nanomaterials, 11, 338 (2021)
  16. W. Zeng, N. Chen, W. Xie. CrystEngComm., 22, 851 (2020)
  17. L.V. Yakovkina, S.V. Mutilin, V.Y. Prinz, T.P. Smirnova, V.R. Shayapov, I.V. Korol'kov, E.A. Maksimovsky, N.D. Volchok. J. Mater. Sci., 52, 4061 (2017)
  18. K.E. Kapoguzov, S.V. Mutilin, N.I. Lysenko, V.N. Kichay, L.V. Yakovkina, B.V. Voloshin, V.A. Seleznev. Phys. E Low-Dim. Syst. Nanostructures, 167, 116165 (2025)
  19. S. Gates-Rector, T. Blanton. Powder Diffr., 34, 352 (2019)
  20. U. Celano, T. Hantschel, G. Giammaria, R.C. Chintala, T. Conard, H. Bender, W. Vandervorst. J. Appl. Phys., 117, 214305 (2015)
  21. A.G. Shabalin, J. Valle, N. Hua, M.J. Cherukara, M.V. Holt, I.K. Schuller, O.G. Shpyrko. Small, 16, 2005439 (2020)
  22. J. Duchene. Solid State Chem., 12, 303 (1975)
  23. B.S. Mun, K. Chen, Y. Leem, C. Dejoie, N. Tamura, M. Kunz, Z. Liu, M.E. Grass, C. Park, J. Yoon, Y.Y. Lee, H. Ju. Phys. Status Solidi --- Rapid Res. Lett., 5, 107 (2011)
  24. J. Lin, K. Alam, L. Ocola, Z. Zhang, S. Datta, S. Ramanathan, S. Guha. 2017 IEEE Int. Electron Dev. Meeting (IEDM). 23.4.1 (2017)
  25. Y. Higuchi, T. Kanki, H. Tanaka. Appl. Phys. Express, 10, 033201 (2017)
  26. A. Joushaghani, J. Jeong, S. Paradis, D. Alain, J. Stewart Aitchison, J.K.S. Poon. Appl. Phys. Lett., 105, 231904 (2014)
  27. K.E. Kapoguzov, S.V. Mutilin, V.S. Tumashev, E.K. Bagochus, V.N. Kichay, L.V. Yakovkina. 2024 IEEE 25th Int. Conf. of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM), 190 (2024).

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

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme