Российские нанотехнологии. 2018; 13: 36-40
ФОРМИРОВАНИЕ МАССИВА МЕМРИСТОРНЫХ СТРУКТУР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ САМООРГАНИЗУЮЩЕЙСЯ МАТРИЦЫ ПОРИСТОГО АНОДНОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ
Аннотация
В настоящей работе продемонстрирован технологический маршрут формирования массива мемристорных структур с использованием самоорганизующейся матрицы пористого анодного оксида алюминия. Предложено использовать матрицу пористого оксида алюминия в качестве твердой маски для создания пор в расположенном под ним плотном слое оксида кремния, в котором формируют материал, характеризующийся возможностью резистивного переключения. К достоинству данной маски следует отнести воспроизводимость и высокоточное управления геометрическими параметрами пор. Приведены результаты исследования вольтамперных характеристик изготовленной мемристорной структуры на основе твердого электролита Cu2S.
Список литературы
1. Chua L.O. Resistance switching memories are memristors // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 102. № 4. P. 765–783.
2. Waser R., Aono M. Nanoionics-based resistive switching memories // Nature. Mater. 2007. V. 6. P. 833−840.
3. Yang J.J., Strukov D.B., Stewart D.R. Memristive devices for computing // Nature. Nanotechnol. 2013. V. 8. P. 13–24.
4. Белов А.Н., Перевалов А.А., Шевяков В.И. Мемристорные структуры для микро- и наноэлектроники. Физика и технология // Изв. вузов. Электроника. 2017. Т. 22. № 4. С. 305–321.
5. Qi J., Olmedo M., Ren J., Zhan N., Zhao J., Zheng J., Liu J. Resistive switching in single epitaxial ZnO nanoislands // ACS Nano. 2012. V. 6. P. 1051–1058.
6. Ahn Y., Son J.Y. Th e eff ect of size on the resistive switching characteristics of NiO nanodots // J. Phys. Chem. Solids. 2016. V. 99. P. 134–137.
7. Borghetti J., Snider G.S., Kuekes P.J., Yang J.J., Stewart D.R., Williams R.S. Memristive switches enable stateful logic operations via material implication // Nature. 2010. V. 464. P. 573–576.
8. Xia Q., Robinett W., Cumbie M.W., Banerjee N., Cardinali T.J., Yang J.J., Wu W., Li X., Tong W.M., Strukov D.B., Snider G.S., Medeiros-Ribeiro G., Williams R.S. Memristor-CMOS hybrid integrated for reconfi gurable logic // Nano Lett. 2009. V. 9. P. 3640–3645.
9. Martínez L., Ocampo O., Kumar Y. Agarwal V. ZnO-porous silicon nanocomposite for possible memristive device fabrication // Nanoscale Res. Let. 2014. V. 9. P. 437–443.
10. Mares J.W., Fain J.S., Weiss S.M. Variable conductivity of nanocomposite nickel oxide/porous silicon // Phys. Rev. B. 2013. V. 88. P. 075307.
11. Веденеев А.С., Рыльков В.В., Напольский К.С., Леонтьев А.П., Клименко А.А., Козлов А.М., Лузанов В.А., Николаев С.Н., Темирязева М.П., Бугаев А.С. Эффекты электронного увлечения золота в порах анодного оксида алюминия: обратимое резистивное переключение в цепочке точечных контактов // Письма в ЖЭТФ. 2017. Т. 106. № 6. С. 387–391.
12. Liang K., Huang C., Lai C., Huang J., Tsai H., Wang Yi., Shin Yu., Chang M., Lo S., Chueh Yu. Single CuOx nanowire memristor: forming-free resistive switching behavior // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014. V. 6. P. 16537−16544.
13. Lee N.J., An B.H, Koo A.Y., Ji H.M., Cho J.W., Choi J., Kim K.K., Ka ng C.J. Resistive switching behavior in a Ni–Ag2Se–Ni nanowire // Appl. Phys. A. 2011. V. 102. P. 897–900.
14. Han U., Lee J. Bottom-up synthesis of ordered metal/oxide/metal nanodots on substrates for nanoscale resistive switching memory // Scientifi c Rep. 2016. V. 6. P. 25537.
15. Кислицин М.В., Королев М.А., Красюков А.Ю. Исследования процесса формирования пленки оксида кремния из раствора тетраэтоксисилана золь-гель методом // Известия вузов. Электроника. 2013. № 2 (100). С. 17–22.
16. Gavrilov S.A., Belov A.N., Zheleznyakova A.V., Barabanov D Yu., Shevyakov V.L., Vishnikin E.V. Factors eff ected on nanoporous anodic alumina ordering // Proceedings of SPIE. 2006. V. 6260. P. 626011.
17. Belov A.N. Local etching of silicon using a solid mask from porous aluminum oxide // Semiconductors. 2008. V. 42. № 13. P.1519–1521.
18. Белов А.Н., Гаврилов С.А., Назаркин М.Ю., Шевяков В.А., Лемешко С.В. Особенности проведения измерений в сканирующей электронной микроскопии // Известия вузов. Электроника. 2011. № 3 (89). С. 75–81.
Title in english. 2018; 13: 36-40
ФОРМИРОВАНИЕ МАССИВА МЕМРИСТОРНЫХ СТРУКТУР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ САМООРГАНИЗУЮЩЕЙСЯ МАТРИЦЫ ПОРИСТОГО АНОДНОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ
Abstract
В настоящей работе продемонстрирован технологический маршрут формирования массива мемристорных структур с использованием самоорганизующейся матрицы пористого анодного оксида алюминия. Предложено использовать матрицу пористого оксида алюминия в качестве твердой маски для создания пор в расположенном под ним плотном слое оксида кремния, в котором формируют материал, характеризующийся возможностью резистивного переключения. К достоинству данной маски следует отнести воспроизводимость и высокоточное управления геометрическими параметрами пор. Приведены результаты исследования вольтамперных характеристик изготовленной мемристорной структуры на основе твердого электролита Cu2S.
References
1. Chua L.O. Resistance switching memories are memristors // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 102. № 4. P. 765–783.
2. Waser R., Aono M. Nanoionics-based resistive switching memories // Nature. Mater. 2007. V. 6. P. 833−840.
3. Yang J.J., Strukov D.B., Stewart D.R. Memristive devices for computing // Nature. Nanotechnol. 2013. V. 8. P. 13–24.
4. Belov A.N., Perevalov A.A., Shevyakov V.I. Memristornye struktury dlya mikro- i nanoelektroniki. Fizika i tekhnologiya // Izv. vuzov. Elektronika. 2017. T. 22. № 4. S. 305–321.
5. Qi J., Olmedo M., Ren J., Zhan N., Zhao J., Zheng J., Liu J. Resistive switching in single epitaxial ZnO nanoislands // ACS Nano. 2012. V. 6. P. 1051–1058.
6. Ahn Y., Son J.Y. Th e eff ect of size on the resistive switching characteristics of NiO nanodots // J. Phys. Chem. Solids. 2016. V. 99. P. 134–137.
7. Borghetti J., Snider G.S., Kuekes P.J., Yang J.J., Stewart D.R., Williams R.S. Memristive switches enable stateful logic operations via material implication // Nature. 2010. V. 464. P. 573–576.
8. Xia Q., Robinett W., Cumbie M.W., Banerjee N., Cardinali T.J., Yang J.J., Wu W., Li X., Tong W.M., Strukov D.B., Snider G.S., Medeiros-Ribeiro G., Williams R.S. Memristor-CMOS hybrid integrated for reconfi gurable logic // Nano Lett. 2009. V. 9. P. 3640–3645.
9. Martínez L., Ocampo O., Kumar Y. Agarwal V. ZnO-porous silicon nanocomposite for possible memristive device fabrication // Nanoscale Res. Let. 2014. V. 9. P. 437–443.
10. Mares J.W., Fain J.S., Weiss S.M. Variable conductivity of nanocomposite nickel oxide/porous silicon // Phys. Rev. B. 2013. V. 88. P. 075307.
11. Vedeneev A.S., Ryl'kov V.V., Napol'skii K.S., Leont'ev A.P., Klimenko A.A., Kozlov A.M., Luzanov V.A., Nikolaev S.N., Temiryazeva M.P., Bugaev A.S. Effekty elektronnogo uvlecheniya zolota v porakh anodnogo oksida alyuminiya: obratimoe rezistivnoe pereklyuchenie v tsepochke tochechnykh kontaktov // Pis'ma v ZhETF. 2017. T. 106. № 6. S. 387–391.
12. Liang K., Huang C., Lai C., Huang J., Tsai H., Wang Yi., Shin Yu., Chang M., Lo S., Chueh Yu. Single CuOx nanowire memristor: forming-free resistive switching behavior // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014. V. 6. P. 16537−16544.
13. Lee N.J., An B.H, Koo A.Y., Ji H.M., Cho J.W., Choi J., Kim K.K., Ka ng C.J. Resistive switching behavior in a Ni–Ag2Se–Ni nanowire // Appl. Phys. A. 2011. V. 102. P. 897–900.
14. Han U., Lee J. Bottom-up synthesis of ordered metal/oxide/metal nanodots on substrates for nanoscale resistive switching memory // Scientifi c Rep. 2016. V. 6. P. 25537.
15. Kislitsin M.V., Korolev M.A., Krasyukov A.Yu. Issledovaniya protsessa formirovaniya plenki oksida kremniya iz rastvora tetraetoksisilana zol'-gel' metodom // Izvestiya vuzov. Elektronika. 2013. № 2 (100). S. 17–22.
16. Gavrilov S.A., Belov A.N., Zheleznyakova A.V., Barabanov D Yu., Shevyakov V.L., Vishnikin E.V. Factors eff ected on nanoporous anodic alumina ordering // Proceedings of SPIE. 2006. V. 6260. P. 626011.
17. Belov A.N. Local etching of silicon using a solid mask from porous aluminum oxide // Semiconductors. 2008. V. 42. № 13. P.1519–1521.
18. Belov A.N., Gavrilov S.A., Nazarkin M.Yu., Shevyakov V.A., Lemeshko S.V. Osobennosti provedeniya izmerenii v skaniruyushchei elektronnoi mikroskopii // Izvestiya vuzov. Elektronika. 2011. № 3 (89). S. 75–81.
