Mecanismo Memristivo en sistemas basados en TaOx

C. FERREYRA; M. J. SANCHEZ; D. RUBI; C. ACHA

Congreso; 103 Reunión Nacional de Física (AFA); 2018

Las memorias RRAM (por Resistive Random Access Memories) son una de las grandes candidatas a constituir la próxima generación de memorias no volátiles [1]. Estos dispositivos basan su funcionamiento en el llamado efecto de conmutación resistiva, que consiste en cambios permanentes de la resistencia eléctrica de sistemas metal/óxido/metal ante la aplicación de estrés eléctrico externo. De entre los materiales con potencial aplicación en dispositivos RRAM sobresale el TaOx, debido a sus excelentes prestaciones como memoria, lo que incluye alta durabilidad, buen potencial de miniaturización, bajo consumo y velocidades de conmutación menores al nanosegundo [2]. Los mecanismos de memoria en sistemas basados en TaOx se asocian usualmente a la formación y ruptura de filamentos conductores, fuertemente relacionados con la existencia de vacancias de oxígeno [3].En este trabajo reportamos resultados obtenidos en sistemas Pt/TaO1/TaO2/Pt, donde TaO1 y TaO2 fueron crecidos por ablación láser a diferentes presiones de oxígeno. Mediante caracterización espectroscópica se determinaron las fases de óxidos presentes en ambos casos. Encontramos efectos de conmutación resistiva altamente estables y reproducibles. Se determinó que el mecanismo dominante se asocia a un efecto de interfaz, relacionado con la modulación de la altura de la barrera Schottky -formada en las interfases entre el óxido y el Pt- ante la migración de vacancias de oxígeno. Haciendo una adaptación del modelo VEOV [4] se lograron reproducir numéricamente aspectos no triviales de las propiedades memristivas de este sistema.    [1] D. Ielmini and R. Waser, Resistive Switching. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2016.[2] M.J. lee et al., Nat. Mater. 10, 625 (2011)[3] G.H. Baek et al., Appl. Phys. Lett. 109, 143502 (2016) [4]  N. Ghenzi et al. J. Phys. D: Apply . Phys. 46 (2013)