Механизм транспорта заряда в бесформовочном мемристоре на основе MgO
Государственное задание, FWGW-2025-0010
Гисматулин А.А.1, Горшков Д.В.2, Герасимов Е.Ю.3, Гриценко В.А.1,4
1Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2АО "Катод", Новосибирск, Россия
3Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия
4Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия

Email: aagismatulin@isp.nsc.ru
Поступила в редакцию: 26 января 2026 г.
В окончательной редакции: 27 января 2026 г.
Принята к печати: 30 января 2026 г.
Выставление онлайн: 20 февраля 2026 г.
Определен механизм транспорта заряда в высокоомном и низкоомном состояниях бесформовочного мемристора на основе MgO. Мемристор на основе MgO продемонстрировал окно памяти около трех порядков разницы по сопротивлению в высокоомном и низкоомном состояниях. Установлено, что механизм транспорта заряда в мемристоре на основе MgO в высокоомном и низкоомном состояниях описывается моделью тока, ограниченного пространственным зарядом. Определены концентрация ловушек в мемристоре на основе MgO в высокоомном (Nt=1.7·1018 cm-3) и низкоомном состояниях (Nt=0.8·1018 cm-3). Ключевые слова: бесформовочный мемристор, ток с ограниченным пространственным зарядом, перенос заряда.
- J. Li, W. Hu, Q. Wei, S. Wu, S. Hua, J. Zhang. J. Electron. Mater. 46, 1466-1475 (2017)
- A. O'Mahony, C.A. Craven, M.J. Minot, M.A. Popecki, J.M. Renaud, D.C. Bennis, J.L. Bond, M.E. Stochaj, M.R. Foley, B.W. Adams, A.U. Mane. J. Vacuum Sci. Techn. A 34, 01A128 (2016)
- Y. Wan, C. Samundsett, J. Bullock, M. Hettick, T. Allen, D. Yan, J. Peng, Y. Wu, J. Cui, A. Javey, A. Cuevas. Adv. Energy Mater. 7, 1601863 (2017)
- F. Schleicher, U. Halisdemir, D. Lacour, M. Gallart, S. Boukari, G. Schmerber, V. Davesne, P. Panissod, D. Halley, H. Majjad, Y. Henry, B. Leconte, A. Boulard, D. Spor, N. Beyer, C. Kieber, E. Sternitzky, O. Cregut, M. Ziegler, F. Montaigne, E. Beaurepaire, P. Gilliot, M. Hehn, M. Bowen. Nat. Commun. 5, 4547 (2014)
- S. Jung, H. Lee, S. Myung, H. Kim, S.K. Yoon, S.-W. Kwon, Y. Ju, M. Kim, W. Yi, S. Han, B. Kwon, B. Seo, K. Lee, G.-H. Koh, K. Lee, Y. Song, C. Choi, D. Ham, S.J. Kim. Nature 601, 211-216 (2022)
- S.C.W. Chow, P.A. Dananjaya, J.M. Ang, D.J.J. Loy, J.R. Thong, S.W. Hoo, E.H. Toh, W.S. Lew. Appl. Surf. Sci. 608, 55233, (2023). DOI: 10.1016/j.apsusc.2022.155233
- J.M. Teixeira, J. Ventura, R. Fermento, J.P. Araujo, J.B. Sousa, P. Wisniowski, P.P. Freitas. J. Phys. D: Appl. Phys. 42, 105407 (2009)
- L.M. Guerra, C. Dias, J. Pereira, H. Lv, S. Cardoso, P.P. Freitas, J. Ventura. J. Nanosci. Nanotechnol. 17, 564-567 (2017)
- W. Lu, W. Chen, Y. Li, R. Jha. IEEE J. Emerging Sel. Top. Circuits Syst. 6, 163-170 (2016)
- L. Yan, C.M. Lopez, R.P. Shrestha, E.A. Irene, A.A. Suvorova, M. Saunders. Appl. Phys. Lett. 88, 142901, (2006). DOI: 10.1063/1.2191419
- A. Posadas, F.J. Walker, C.H. Ahn, T.L. Goodrich, Z. Cai, K.S. Ziemer. Appl. Phys. Lett. 92, 233511 (2008). DOI: 10.1063/1.2944865
- J. Guo, S. Ren, L. Wu, X. Kang, W. Chen, X. Zhao. Appl. Surf. Sci. 434, 1074-1078 (2018). DOI: 10.1016/j.apsusc.2017.11.026
- S.L. Fang, W.H. Liu, X. Li, X.L. Wang, L.i. Geng, M.S. Wu, X.D. Huang, C.Y. Han. Appl. Phys. Lett. 115, 244102 (2019)
- B. Dang, Q. Wu, J. Sun, M. Zhao, S. Wang, F. Song, M. Yang, X. Ma, H. Wang, Y. Hao. IEEE Electron Device Lett. 40, 1265 (2019)
- Y. Cao, S. Wang, J. Lv, F. Li, Q. Liang, M. Yang, X. Ma, H. Wang, Y. Hao. IEEE Trans. Electron Devices 69, 3118, (2022)
- Я.И. Френкель. ЖЭТФ 8, 1292-1301 (1938)
- J. Frenkel. Phys. Rev. B 54, 647 (1938)
- R.M. Hill. Philosophical Magazine 23, 59-86 (1971)
- H. Adachi, Y. Shibata, S. Ono. J. Phys. D: Appl. Phys. 4, 988-994 (1971)
- S.S. Makram-Ebeid, M. Lannoo. Phys. Rev. B 25, 6406 (1982)
- K.A. Nasyrov, V.A. Gritsenko. J. Appl. Phys. 109, 093705 (2011)
- M.A. Lampert, P. Mark. Current injection in solids. Academic Press, N.-Y. (1970). 351 p
- V.A. Voronkovskii, V.S. Allev, A.K. Gerasimova, D.R. Islamov, Mater, Res, Express 6, 7, 076411 (2019)
- A.A. Gismatulin, G.N. Kamaev, V.N. Kruchinin, V.A. Gritsenko, O.M. Orlov, A. Chin. Sci. Rep. 11, 2417 (2021). DOI: 10.1038/s41598-021-82159-7
- A.A. Gismatulin, O.M. Orlov, V.A. Gritsenko, G.Ya. Krasnikov. Chaos Solitons Fract. 142, 110458 (2021). DOI: 10.1016/j.chaos.2020.110458