Исследование пленок оксида алюминия в составе мемристорных структур методом атомно-силовой микроскопии
Д. О. Филатов, Д. А. Антонов, И. Н. Антонов, А. В. Круглов, О. Н. Горшков, государственное задание Минобрнауки РФ, FSWR-2025-0006
Филатов Д.О.1, Сорочкина Е.Д.1, Антонов Д.А.1, Антонов И.Н.1, Круглов А.В.1, Горшков О.Н.1
1Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия

Email: dmitry_filatov@inbox.ru
Поступила в редакцию: 4 февраля 2026 г.
В окончательной редакции: 6 февраля 2026 г.
Принята к печати: 6 февраля 2026 г.
Выставление онлайн: 22 апреля 2026 г.
Методом атомно-силовой микроскопии с измерением силы электрического тока через зонд исследована локальная электропроводность тонкопленочных структур Al2O3/ZrO2(Y)/Pt. На поверхности структур обнаружены участки локального увеличения электропроводности, связанные с утечками по границам зерен в поликристаллических пленках Al2O3. Предложен механизм влияния тонких пленок Al2O3 на стабильность электрических характеристик мемристоров на основе структур Ta/Al2O3/ZrO2(Y)/Pt, заключающийся в латеральной локализации проводящих филаментов в слое функционального диэлектрика ZrO2(Y) в области дефектов в слое Al2O3. В остальной части структуры слой Al2O3 ограничивает диффузию ионов О2- из функционального диэлектрика в верхний электрод и, тем самым, препятствуют латеральному размытию филамента. В свою очередь, это уменьшает дрейф характеристик мемристора в процессе переключения. Ключевые слова: мемристор, резистивное переключение, филамент, атомно-силовая микроскопия, стабилизированный диоксид циркония, оксид алюминия, стабильность.
- D.B. Strukov, G.S. Snider, D.R. Stewart, R.S. Williams. Nature Materials 453, 80 (2008). DOI: 10.1038/nature06932
- 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
- J. Zhu, T. Zhang, Yu. Yang, R. Huang. Appl. Phys. Rev. 7, 1, 011312 (2020). DOI: 10.1063/1.5118217
- J.B. Roldan, E. Miranda, D. Maldonado, A.N. Mikhaylov, N.V. Agudov, A.A. Dubkov, M.N. Koryazhkina, M.B. Gonzalez, M.A. Villena, S. Poblador, M. Saludes-Tapia, R. Picos, F. Jimenez-Molinos, S.G. Stavrinides, E. Salvador, F.J. Alonso, F. Campabadal, B. Spagnolo, M. Lanza, L.O. Chua. Adv. Intell. Syst. 2200338 (2023). DOI: 10.1002/aisy.202200338.
- F. Zahoor, T.Z.A. Zulkifli, F.A. Khanday. Nanoscale Res. Lett., 15, 1, 90 (2020). DOI: 10.1186/s11671-020-03299-9
- D. Ielmini. Semicond. Sci. Technol., 31, 6, 063002 (2016). DOI: 10.1088/0268-1242/31/6/063002
- M. Lanza. Materials, 7, 2155 (2014). DOI: 10.3390/ma7032155
- C.-Y. Huang, J.-H. Jieng, W.-Y. Jang, C.-H. Lin, T.-Y. Tseng. ECS Solid State Lett., 2, 8, 63 (2013). DOI: 10.1149/2.006308ssl
- R. Nakamura, T. Toda, S. Tsukui, M. Tane, M. Ishimaru, T. Suzuki, H. Nakajima. J. Appl. Phys., 116, 3, 033504 (2014). DOI: 10.1063/1.4889800
- Y. Guo, J. Robertson. Appl. Phys. Lett., 105, 22, 223516 (2014). DOI: 10.1063/1.4903470
- H.A. Abbas. Stabilized Zirconia for Solid Oxide Fuel Cells or Oxygen Sensors: Characterization of Structural and Electrical Properties of Zirconia Doped with Some Oxides. LAP LAMBERT Academic, 2012
- S. Tikhov, O. Gorshkov, I. Antonov, A. Morozov, M. Koryazhkina, D. Filatov. Adv. Condens. Matter Phys., 2018, 8, 2028491. DOI: 10.1155/2018/2028491.
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.