Вышедшие номера
In situ исследование роста филаментов в пленках стабилизированного диоксида циркония методом контактной емкостной атомно-силовой микроскопии
Филатов Д.О.1, Сорочкина Е.Д.1, Антонов Д.А.1, Антонов И.Н.1, Горшков О.Н.1
1Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Email: dmitry_filatov@inbox.ru
Поступила в редакцию: 21 мая 2025 г.
В окончательной редакции: 25 июня 2025 г.
Принята к печати: 7 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 11 сентября 2025 г.

Методом контактной емкостной атомно-силовой микроскопии исследованы процессы электроформовки и резистивного переключения в тонкой пленке стабилизированного иттрием диоксида циркония на проводящей подложке. В процессе линейной развертки напряжения между зондом и подложкой, наблюдалось нелинейное увеличение емкости зонд-образец, связанное с формированием в слое диэлектрика под зондом кластера, состоящего из вакансий кислорода (проводящего филамента). При последующем циклическом переключении пилообразным напряжением наблюдалось циклическое увеличение и уменьшение емкости зонд-образец, связанное с соответствующими изменениями размеров филамента под действием электрического поля между зондом и подложкой. Результаты настоящей работы демонстрируют возможности метода контактной емкостной микроскопии для исследования динамики филаментов в процессе резистивного переключения в оксидных пленках. Ключевые слова: мемристор, резистивное переключение, филамент, контактная емкостная атомно-силовая микроскопия, стабилизированный диоксид циркония.
  1. Y. Xiao, B. Jiang, Z. Zhang, S. Ke, Y. Jin, X. Wen, C. Ye. Sci. Technol. Adv. Mater. 24, 1, 2162323 (2023). DOI: 10.1080/14686996.2022.216232
  2. D. Zhu, Y. Li, W. Shen, Z. Zhou, L. Liu, X. Zhang. J. Semicond. 38, 7, 071002 (2017). DOI: 10.1088/1674-4926/38/7/071002
  3. J. Zhu, T. Zhang, Yu. Yang, R. Huang. Appl. Phys. Rev. 7, 1, 011312 (2020). DOI: 10.1063/1.5118217
  4. F. Zahoor, T.Z.A. Zulkifli, F.A. Khanday. Nanoscale Res. Lett. 15, 1, 90 (2020). DOI: 10.1186/s11671-020-03299-9
  5. D. Ielmini. Semicond. Sci. Technol. 31, 6, 063002 (2016). DOI: 10.1088/0268-1242/31/6/063002
  6. S.H. Lee, X. Zhu, W.D. Lu. Nano Res. 13, 1228 (2020). DOI: 10.1007/s12274-020-2616-0
  7. Y. Yang, Y. Takahashi, A. Tsurumaki-Fukuchi, M. Arita, M. Moors, M. Buckwell, A. Mehonic, A.J. Kenyon. J. Electroceramics 39, 73 (2017). DOI: 10.1007/s10832-017-0069-y
  8. M. Lanza. Materials 7, 2155 (2014). DOI: 10.3390/ma7032155
  9. M.A. Ryabova, D.A. Antonov, A.V. Kruglov, I.N. Antonov, D.O. Filatov, O.N. Gorshkov. J. Phys.: Conf. Ser. 2086, 01220 (2021). DOI: 10.1088/1742-6596/2086/1/012205
  10. C. Daniel Frisbie. In: Encyclopedia of Physical Science and Technology (3rd Edition) / Ed. R.A. Meyers. Elsevier, Amsterdam (2003). P. 469--484. DOI: 10.1016/B0-12-227410-5/00675-X
  11. E.W. Lim, R. Ismail. Electronics 4, 3, 586 (2015). DOI:10.3390/electronics4030586
  12. Контактная Сканирующая Емкостная микроскопия (Измерительный вкладыш AU030). Руководство по эксплуатации. НТ-МДТ. М. (2010). 28 с.]
  13. D.B. Strukov, G.S. Snider, D.R. Stewart, R.S. Williams. Nat. Mater. 453, 80 (2008). DOI: 10.1038/nature06932
  14. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теория упругости. Физматлит, М. (2003). 269 с
  15. D.O. Filatov, D.A. Antonov, O.N. Gorshkov, A.P. Kasatkin, D.A. Pavlov, V.N. Trushin, I.A. Antonov, M.E. Shenina. In: Atomic Force Microscopy (AFM): Principles, Modes of Operation and Limitations / Ed. H. Yang. Nova Science, N.Y. (2014). P. 335
  16. S. Tikhov, O. Gorshkov, I. Antonov, A. Morozov, M. Koryazhkina, D. Filatov. Adv. Condens. Matter Phys. 8, 2028491 (2018). DOI 10.1155/2018/2028491
  17. A. Mikhaylov, A. Belov, D. Korolev, I. Antonov, V. Kotomina, A. Kotina, E. Gryaznov, A. Sharapov, M. Koryazhkina, R. Kryukov, S. Zubkov, A. Sushkov, D. Pavlov, S. Tikhov, O. Morozov, D. Tetelbaum. Adv. Mater. Technol. 5, 1, 1900607 (2020). DOI: 10.1002/admt.201900607
  18. G.P. Cousland, X.Y. Cui, S. Ringer, A.E. Smith, A.P.J. Stampfl, C.M. Stampfl. J. Phys. Chem. Solids 75, 11, 1252 (2014). DOI: 10.1016/j.jpcs.2014.05.015

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.