Резистивна перемикальна поведінка тонкоплівкового гетеропереходу SnO₂/ZnO для застосувань в енергонезалежній пам'яті
Анотація
У цьому дослідженні представлено виготовлення та властивості резистивного перемикання (РС) двошарових тонких плівок SnO2/ZnO, нанесених за допомогою ультразвукового розпилювального піролізу на кремнієві підкладки p-типу. Гетероструктури були відпалені при 450°C для покращення кристалічності та міжфазного контакту. Електрична характеристика за допомогою вольт-амперних вимірювань виявила чітку біполярну РС-поведінку без необхідності початкового процесу формування. Пристрої демонстрували стабільний стан високого опору (HRS) та стан низького опору (LRS) протягом кількох циклів, зі співвідношенням увімкнення/вимкнення, що перевищує 10². Механізм перемикання пояснюється утворенням та розривом провідних ниток, ймовірно, викликаних вакансіями кисню на межі розділу SnO2/ZnO. Оцінка ширини забороненої зони за допомогою графіків Таука показала значення приблизно 3,17 еВ та 3,41 еВ для ZnO та SnO2 відповідно. Ці результати підтверджують потенціал гетеропереходів SnO₂/ZnO як ефективних матеріалів для застосування в енергонезалежній пам'яті наступного покоління.
Завантаження
Посилання
D. Ielmini, “Resistive switching memories based on metal oxides: Mechanisms, reliability and scaling,” Semiconductor Science and Technology, 31(6), 063002 (2016). https://doi.org/10.1088/0268-1242/31/6/063002
B. Cao, H. Liu, T. Li, J. Gong, S. Zhang, and M.T. Dove, “Synthesis of composite films for ZnO-based memristors with superior stability,” Materials Research Express, 11, 056302 (2024). https://doi.org/10.1088/2053-1591/ad4777
P.D. Walke, et al., “Memristive Devices from CuO Nanoparticles,” Nanomaterials, 10(9), 1677 (2020). https://doi.org/10.3390/nano10091677
P.A. Hind, P. Kumar, U.K. Goutam, and B.V. Rajendra, “Impact of deposition temperature on persistent photoconductivity of SnO₂ thin films deposited using spray pyrolysis technique suitable in optoelectronic synaptic devices,” Optical Materials, 146, 115579 (2024). https://doi.org/10.1016/j.optmat.2024.115579
N.U. Rehman, R. Khan, N. Rahman, I. Ahmad, A. Ullah, M. Sohail, S. Iqbal, et al., “Dual-doped ZnO-based magnetic semiconductor resistive switching response for memristor-based technologies,” Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 35, 1557 (2024). https://doi.org/10.1007/s10854-024-13318-5
R. Pant, N. Patel, K.K. Nanda, and S.B. Krupanidhi, “Negative differential resistance and resistive switching in SnO₂/ZnO interface,” Journal of Applied Physics, 122(12), (2017). https://doi.org/10.1063/1.5004969
S. Saha, et al. “Experimental demonstration of SnO₂ nanofiber-based memristors and their data-driven modeling for nanoelectronic applications,” Chip, 2, 100075 (2023). https://doi.org/10.1016/j.chip.2023.100075
J.X. Murodov, Sh.U. Yuldashev, M.S. Mirkamilova, and U.E. Jurayev, “Tunable Negative Differential Resistance in SnO₂:Co Memristors on p-Si,” East European Journal of Physics, (2), 211-214 (2025). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2025-2-22
A. Arslanov, Sh. Yuldashev, N. Botirova, R. Nusretov, J. Murodov, and J. Xudoyqulov, “Impact of precursor molar concentration on the structural and optical properties of ZnO thin films synthesized by ultrasonic spray pyrolysis,” Physical Science International Journal, 29(1), 29–35 (2025). https://doi.org/10.9734/psij/2025/v29i1871
Авторське право (c) 2025 Джамоліддін X. Муродов, Шавкат У. Юлдашев, Азамат О. Арсланов, Нойба У. Ботірова, Джавохір Ш. Худойкулов, Рано Ш. Шаріпова, Рафаель А. Нусретов, Андрій А. Небесний, Мухаммад П. Пірімматов
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
