点接触金属/Pr0.7Ca0.3MnO3/Pt结构稳定的低电流电阻开关特性

利用自主开发的导电原子力显微镜控制Pt,W探针构成点接触金属/Pr0.7Ca0.3MnO3(PCMO)/Pt三明治结构,对其电流-电压(I-V)及脉冲诱导电阻开关(EPIR)特性进行了研究.研究发现,在10 nA限流下两种电极对应结构的I-V都表现出相当稳定的双极性电阻开关特性,以及大于100的电阻开关比.进一步测试发现,点接触W/PCMO/Pt器件具有在10 nA限流下稳定的EPIR特性以及100 pA限流下重复的双极性电阻开关特性.此电流比已报道的电流低3个数量级,表明此结构在低功耗存储器件方面的潜在应用.通过对比样品不同位置、不同限流、不同接触面积点接触Pt/PCMO/Pt的I-V回滞特性,把点接触器件在低电流下稳定、显著的电阻开关效应归结于小的器件面积导致强的局域电场加强了O离子迁移效应.     

Clockwise vs Counter-Clockwise I-V Hysteresis of Point-Contact Metal-Tip/Pr0.7 Ca0.3MnO3/Pt Devices

Metal-tip/Pr0.7Ca0.3MnO3/Pt devices possess two types of I-V hysteresis： clockwise vs counter clockwise depending on the tip materials. The criteria for categorization of these two types of devices can be simply based on whether the Gibbs free energy of oxidation for the metal tip is lower or higher than that of PCMO, respectively. While the clockwise hysteresis can be attributed to electric field induced oxidation/reduction, the counter clockwise hysteresis can be explained by oxygen vacancy migration in an electrical field. Alternating-current conductance spectra also reveal distinct hopping barriers between these two categories of devices at high resistive states.     

点接触金属/Pr$lt;sub$gt;0.7$lt;/sub$gt;Ca$lt;sub$gt;0.3$lt;/sub$gt;MnO$lt;sub$gt;3$lt;/sub$gt;/Pt结构稳定的低电流电阻开关特性

利用自主开发的导电原子力显微镜控制Pt,W探针构成点接触金属/Pr_0.7Ca_0.3MnO₃（PCMO）/Pt三明治结构,对其电流-电压（I-V）及脉冲诱导电阻开关（EPIR）特性进行了研究.研究发现,在10 nA限流下两种电极对应结构的I-V都表现出相当稳定的双极性电阻开关特性,以及大于100的电阻开关比.进一步测试发现,点接触W/PCMO/Pt器件具有在10 nA限流下稳定的EPIR特性以及100 pA限流下重复的双极性电阻开关特性.此电流比已报道的电流低3个数量级,表明此结构在低功耗存储器件方面的潜在应用.通过对比样品不同位置、不同限流、不同接触面积点接触Pt/PCMO/Pt的I-V回滞特性,把点接触器件在低电流下稳定、显著的电阻开关效应归结于小的器件面积导致强的局域电场加强了O离子迁移效应. 关键词： 脉冲诱导电阻开关 电场下氧离子迁移 电阻开关