Главная arrow Публикации arrow Тонкие пленки оксидов переходных металлов (ОПМ) arrow Эффект переключения
Main Menu
 Главная
 Новости
 Публикации
 Литографические процессы
 Базовые основы наноэлектроники и Одноэлектроника
 Тонкие пленки оксидов переходных металлов (ОПМ)
 Другие статьи
 Нано-элементы для обработки оптической информации
 FAQ
 Ссылки
 Контакты

Who's Online
На сайте:
31 гостей

Hit Counter
715268 посетителей

Наш баннер:
Мы будем рады, если вы разместите на своем сайте нашу кнопочку
NANO_Technologies


Newsflash
Идея, так называемых нано-компьютеров не является фантастикой! Многие производители сейчас ведут разработки процессоров на уровне молекул, или даже атомов. Скорость в таких компьютерах будет колоссально высокой, т.к. расстояние между деталями практически отсутствует. Да и деталей как таковых там не будет.

 19 August 2018
Эффект переключения   Версия для печати  Отправить на E-mail 
Опубликовал Irina Bolshakova  
04 December 2004

В настоящее время известно большое количество оксидных материалов, в том числе среди соединений переходных металлов, для которых характерно наличие - или появление в определённых условиях - электрических неустойчивостей типа формовки и переключения.
Явление электрического переключения заключается в резком, значительном и об-ратимом изменении величины проводимости системы под действием приложенного электрического поля или протекающего тока. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) такой системы содержит участки с отрицательным дифференциальным сопротивлением (ОДС), где (dU/dI)<0. Существование ОДС обеспечивается наличием положительной обратной связи по току (S-ВАХ) или по напряжению (N-ВАХ), однако в отличие от радиотехнических устройств эта обратная связь создаётся не элементами внешней цепи, а является внутренней. Процессы, приводящие к внутренней положительной обратной связи между током и напряжением, имеют тепловую или электронную природу и в слабых полях проявляются просто в отклонении ВАХ от закона Ома. При повышении напряжения происходит развитие неустойчивости и переход системы в новое состояние с более высоким (N-ВАХ) или более низким - в случае ОДС S-типа сопротивлением. Общий вид ВАХ S-типа и основные обозначения даны на рисунке 3. Переключение может быть моностабильным и с памятью, с устойчивым участком ОДС и без такового.

Рис. 3. Вольт-амперная характеристика переключателя. Un, In - пороговое напряжение и пороговый поток; Uh, Ih - напряжение и ток поддержания. Сопротивление высокоомного (ВС) состояния – Roff, низкоомного (НС) – Ron.

 

Рис.4. BAX (а) и температурная зависимость порогового напряжения (б) VO2 – переключателя.

Явления типа памяти и переключения характерны для различных тонкоплёночных МОМ (металл-оксид-металл) и МОП (металл-оксид-полупроводник) структур. Сэндвич-конфигурация позволяет достигать достаточно высоких электрических полей, что во многих случаях является принципиально важным. Наиболее полно эффект переключения иссдован в структурах как на основе ОПМ (оксиды Ta, Nb, Ti, Zr, V и др.) и ХСП – халькогенидных стеклообразных полупроводников. Стабильные структуры и воспроизводимые результаты получаются именно для оксидов переходных металлов, что связано, очевидно, с особенностями химической связи в них.
Существуют различные модели развития неустойчивостей в оксидных структурах. Однако, для ряда материалов наблюдается определенный универсализм, заключающийся в том, что с ростом температуры пороговое напряжение Uп уменьшается, стремясь к нулю при некоторой температуре Т = Тп.

Значения Тп существенно различаются для разных оксидов, но примерно одинако-вы для различных структур на основе пленок одного и того же оксида (к примеру, для структур на основе ванадия Тп составляет 330±10 К). Эти значения (Тп) примерно равны температурам фазового перехода металл – изолятор этих соединений (для VO2 – 340 K). Подобное поведение позволяет заключить, что важную роль в развитии переключения в структурах на основе ОПМ играет ПМИ. Разработаны различные механизмы, в основе которых лежит простейшая модель критической температуры, заключающаяся в том, что протекающий ток разогревает материал до температуры ПМИ, происходит переход в металлическую фазу с формированием на ВАХ участка с ОДС. Если переключение развивается в сильных электрических полях, то возможно полевое или инжекционное инициирование ПМИ.


Most Read
Методы получения тонкопленочных структур
Квантовые ямы, нити, точки
Физические основы наноэлектроники
Получение нанокристаллических пленок ванадия, исследование их свойств
Сайт Нано Технологии

Shout It!

Имя:

Сообщение:


 
Go to top of page  Главная | Новости | Публикации | FAQ | Ссылки | Контакты |
Mambo 
Copyright © 2002-2005 Stefanovich G.B. & Bolshakova I.P.

НОЦ Плазма Петрозаводский государственный университет