АТОМНАЯ И ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА ДЕФЕКТНЫХ КОМПЛЕКСОВ Ni И ВАКАНСИЙ КИСЛОРОДА В HfO2 И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ТРАНСПОРТ ЗАРЯДА В МЕМРИСТОРАХ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Работа посвящена теоретическому исследованию в рамках теории функционала плотности атомной и электронной структуры дефектных комплексов, образованных атомами никеля и кислородными вакансиями в HfO2. Рассматриваются как Ni в междоузельной позиции, так и в позиции замещения Hf. Показано, что Ni облегчает образование кислородных вакансий и их кластеризацию. Локализация носителей заряда происходит преимущественно на кислородных вакансиях, тогда как никель оказывает косвенное влияние на транспорт заряда. Комплексы никеля и вакансий кислорода не формируют мелких ловушек. Показано, что филаментарные структуры в виде непрерывных металлических цепочек в HfO2 не обладают металлической проводимостью.

Об авторах

Т. В Перевалов

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук

Email: timson@isp.nsc.ru
Новосибирск, Россия

Д. Р Исламов

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский государственный университет

Email: timson@isp.nsc.ru
Новосибирск, Россия

А. А Чернов

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: timson@isp.nsc.ru
Новосибирск, Россия

Список литературы

  1. M. Hellenbrand, I. Teck, and J. L. MacManusDriscoll, MRS Communications 14, 1099 (2024).
  2. И. В. Бойло, К. Л. Метлов, ЖЭТФ 168, 569 (2025)
  3. D. Ielmini and G. Pedretti, Chem. Rev. 125, 5584(2025).
  4. Z. Wang, H. Wu, G. W. Burr et al., Nat. Rev. Mat. 5, 173 (2020).
  5. D. Y. Lu, X. A. Tran, H. Y. Yu et al., in 2013 IEEE 10th International Conference on ASIC (ASICON 2013), Shenzhen, China (2013), p. 1.
  6. X. A. Tran, H. Y. Yu, Y. C. Yeo et al., IEEE Electron Device Lett. 32, 396 (2011).
  7. K. Zhang, K. Sun, F. Wang et al., IEEE Electron Device Lett. 36, 1018 (2015).
  8. X. A. Tran, W. Zhu, W. J. Liu et al., IEEE Transactions on Electron Devices 60, 391 (2012).
  9. M. B. Gonzalez, J. Martin-Martinez, M. Maestro et al., IEEE Transactions on Electron Devices 63, 3116 (2016).
  10. A. Rodriguez-Fernandez, S. Aldana, F. Campabadal et al., IEEE Transactions on Electron Devices 64, 3159 (2017).
  11. M. J. Yun, D. Lee, S. Kim et al., Mater. Character. 182, 111578 (2021).
  12. X. P. Wang, Z. Fang, Z. X. Chen et al., IEEE Electron Device Lett. 34, 508 (2013).
  13. K. L. Lin, T. H. Hou, J. Shieh et al., J. App. Phys. 109, 084104 (2011).
  14. J. J. Huang, Y. M. Tseng, C. W. Hsu, and T. H. Hou, IEEE Electron Device Lett. 32, 1427 (2011).
  15. K. Lahbacha, F. Zayer, H. Belgacem et al., IEEE Open J. Nanotechnol. 2, 111 (2021).
  16. F. Zayer, K. Lahbacha, W. Dghais et al., in 2019 IEEE 23rd Workshop on Signal and Power Integrity (SPI), Chamb´ery, France (2019), p. 1.
  17. Z. Fakhreddine, K. Lahbacha, A. Melnikov et al., IEEE Transactions on Electron Devices 68, 88 (2020).
  18. X. Wu, S. Mei, M. Bosman et al., Advan. Electronic Mater. 1, 1500130 (2015).
  19. Y. Yin Chen, G. Pourtois, C. Adelmann et al., Appl. Phys. Lett. 100, 113513 (2012).
  20. M. B. Gonzalez, J. M. Raf´ı, O. Beldarrain et al., IEEE Transactions on Device and Mater. Reliability 14, 769 (2014).
  21. H. H. Le, W. C. Hong, J. W. Du et al., in 2020 4th IEEE Electron Devices Technology and Manufacturing Conference (EDTM), Penang, Malaysia (2020), p. 1.
  22. V. A. Voronkovskii, V. S. Aliev, A. K. Gerasimova, and D. R. Islamov, Mater. Res. Express 6, 076411 (2019).
  23. M. B. Gonzalez, J. Martin-Martinez, M. Maestro et al., IEEE Transactions on Electron Devices 63, 3116 (2016).
  24. В. А. Воронковский, А. К. Герасимова, В. Ш. Алиев, Письма в ЖЭТФ 117, 550 (2023)
  25. V. A. Gritsenko, T. V. Perevalov, and D. R. Islamov, Physics Reports 613, 1 (2016).
  26. A. Kumar, S. Mondal, and K. S. R. Koteswara Rao, J. Appl. Phys. 135, 045305 (2024).
  27. E. A. Khera, H. Ullah, M. Imran et al., Surface Rev. Lett. 28, 2150039 (2021).
  28. E. A. Khera, H. Ullah, M. Imran et al., Optik 212, 164677 (2020).
  29. R. Sharma, S. A. Dar, and A. K. Mishra, J. Alloys and Compounds 791, 983 (2019).
  30. K. Zhong, G. Xu, J. M. Zhang et al., Mater. Chem. Phys. 174, 41 (2016).
  31. I. Carnimeo, F. Affinito, S. Baroni et al., J. Chem. Theory and Computation 19, 6992 (2023).
  32. E. Hildebrandt, J. Kurian, and L. Alff, J. Appl. Phys. 112, 114112 (2012).
  33. Y. Guo and J. Robertson, Microelectronic Engineering 147, 339 (2015).
  34. D. Munoz Ramo, J. L. Gavartin, A. L. Shluger, and G. Bersuker, Phys. Rev. B 75, 205336 (2007).
  35. D. Duncan, B. Magyari-K¨ope, and Y. Nishi, Phys. Rev. Appl. 7, 034020 (2017).
  36. E. Hildebrandt, M. B. Yazdi, J. Kurian et al., Phys. Rev. B 90, 134426 (2014).
  37. T. V. Perevalov and D. R. Islamov, Comp. Mater. Sci. 233, 112708 (2024).
  38. D. H. Douma, L. T. Poaty, A. Lamperti et al., Beilstein J. Nanotechnol. 13, 975 (2022).
  39. A. A. Pil’nik, A. A. Chernov, and D. R. Islamov, Sci. Rep. 11, 10163 (2021).
  40. A. A. Pil’nik, A. A. Chernov, and D. R. Islamov, Sci. Rep. 10, 15759 (2020).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».