Resistive switching in simple and complex oxides

DIEGO RUBI; NESTOR GHENZI; PABLO LEVY

Conferencia; Solidos 2011; 2011

Los futuros sistemas de memoria no volátil para aplicaciones electrónicas se basan en cambios de resistencia en lugar de almacenamiento de carga. Se demostró que la conmutación de la resistencia por pulsos eléctricos (RS) tiene la capacidad de producir sistemas de memorias no volátiles para aplicaciones masivas. Varios equipos de investigación estudian este fenómeno entre óxidos de metales de transición y electrodos metálicos; buscando una conmutación de la resistencia rápida y escalabilidad de la celda. Evidencia de un mecanismo de difusión de oxígeno causante del cambio de resistencia se ha obtenido recientemente por medio de mediciones de transporte eléctrico a través de un lazo de histéresis de conmutación (HSL) procedimiento en el cual pulsos de amplitud variable determinan el estado de la interfaz, y un pequeño bias es utilizado para testear el estado remanente luego del pulsado. Se realizaron HSL´s en interfaces La.375Pr.325Ca.300MnO3 / Ag variando la amplitud máxima del recorrido y temperatura.   Además estudiamos las características de estados no usuales de resistencia con valores superiores a los estados de alta y baja resistencia accesibles habitualmente a través de pulsos bipolares.  La acción acumulativa de pulsos de la misma polaridad conduce a la resistencia a saturar, siendo la constante de tiempo una fuerte función de la amplitud del pulso aplicado. Los resultados obtenidos pueden explicarse por el movimiento de vacancias de oxígeno en la interfase óxido-metal. En este trabajo se analizan los perfiles de vacancias obtenidos a través de simulaciones numéricas los cuales dan idea de la dinámica de conmutación de la resistencia. Creemos que nuestro trabajo es una prueba fehaciente de la utilidad de la combinación modelado teórico y mediciones experimentales en los fenómenos de conmutación de la resistencia como una valiosa ayuda que puede proporcionar una guía para diseñar y optimizar dispositivos de memoria no volátiles.