Освещена актуальность проблемы создания резистивных элементов памяти (мемристоров). Показано, что наиболее перспективными материалами для создания рабочих элементов мемристоров являются оксиды переходных металлов, в частности CuOx. Для формирования данного материала в виде тонкой пленки была разработана технология на основе цитратного золь-гель метода. Проведены исследования фазового состава полученных материалов. Показано, что материалы имеют нестехиометрический состав с одновременным присутствием фаз CuO и Cu2O, что является характерным для использованных температур обработки. Для получения более стабильной фазы Cu2O, используемой в качестве основы для производства рабочих элементов мемристоров, следует использовать относительно низкую температуру отжига материала. Толщина полученных тонкопленочных материалов, измеренная посредством метода интерференционной спектроскопии, составила порядка 0,1 мкм. Методом рентгенофазового анализа показано одновременное присутствие фаз CuO и Cu2O. Поверхность пленочных материалов изучена методом растровой электронной микроскопии (РЭМ). Размер кристаллитов оксидов меди составил порядка 70 нм.
The urgency of creating resistive memory elements (memristors) is described. Shown that the most promising materials for the work items memristors are transition metal oxides, in particular CuOx. In order to form the material into a thin film technology has been developed on the basis of citrate sol-gel method. The investigation of the phase composition, the materials received. It is shown that the materials have a non-stoichiometric composition with the simultaneous presence of phases CuO and Cu2O, which is characteristic of the used processing temperatures. For a more stable phase Cu2O, used as a basis for work items memristor, use a relatively low annealing temperature of the material. The thickness of thin-film materials, as measured by the method of interference spectroscopy was about 0,1 mm. By X-ray analysis showed the simultaneous presence of phases CuO and Cu2O. The surface of the thin film materials was studied by scanning electron microscopy (SEM). Crystallite size of copper oxides was about 70 nm.
1. Исследование фазового состава нанокомпозитных материалов SiO2CuOx методами рентгеновской спектроскопии поглощения и фотоэлектронной спектроскопии / Г.Э. Яловега, В.А. Шматко, Т.Н. Назарова, В.В. Петров, О.В. Заблуда // Известия вузов. Материалы электронной техники. – 2010 – Т.4. – C. 33–37.
2. Bao D.Transition metal oxide thin films for nonvolatile resistive random access memory applications // JSC-Japan. –2009. – Vol. 117. – P. 929–934.
3. Dong R. et al. Reproducible hysteresis and resistive switching in metal-CuxO-metal // Applied Physics Letters. – 2007. – Vol. 90. – P. 042107.
4. Leon O Chua. Memristor-The Missing Circuit Element // IEEE Transactions on Circuit Theory. – September 1971. – Vol. CT-18. – №. 5. – P. 507–519.
5. Sawa A. Resistive switching in transition metal oxides // Materials Today. – June 2008. – Vol. 11, Issue 6. – P. 28–36.
6. Waser R., Dittman R., Staikov G. and Szot K. Redox-Based Resistive Switching Memories–Nanoionic Mechanisms, Prospects, and Challenges//Advanced Materials. – 2009. – Vol. 21. – P. 2632–2663.
7. Yasuhara R., Fujiwara K., Horiba K., Kumigashira H., and M. Kotsugi // Applied Physics Letters. – 2009. – Vol. 95. – P. 012110.