Для создания оперативной и флеш-памяти альтернативой существующей элементной базе являются мемристорные структуры - двухэлектродные системы, основанные на переключении сопротивления. В работе представлены результаты исследования особенностей создания мемристорных структур на основе сульфида меди как одного из перспективных материалов, обеспечивающих повышенную работоспособность систем. Рассмотрен процесс сульфидизации меди, в ходе которого приповерхностная область слоя меди преобразуется в сульфид, а оставшаяся часть слоя используется в качестве активного электрода формируемой в дальнейшем мемристорной структуры. Показано, что при повышенных концентрациях исходных химических реагентов значительно увеличивается шероховатость поверхности слоя сульфида. Скорость роста сульфида при оптимальных исходных концентрациях химических реагентов составляет ~ 30 нм/мин. При исследовании мемристорных структур установлено, что с ростом толщины сульфида меди отношение сопротивлений в низкоомном и высокоомном состояниях увеличивается с 11,2 до 12,5. Время переключения в сформированных мемристорных структурах из высокоомного состояния в низкоомное составляет порядка 1.3 мкс, а из низкоомного в высокоомное равно 0.9 мкс.
1. Chen A., Hutchby J., Zhirnov V., Bourianoff G. Emerging nanoelectronic devices. – Hoboken: Wiley, 2015. – 570 p.
2. Chua L.O. Resistance switching memories are memristors // Appl. Phys. Lett. – 2011. – Vol. 102 – No. 4. – P. 765–783.
3. High precision tuning of state for memristive devices by adaptable variation-tolerant algorithm / R. Waser, F. Alibart, L. Gao et al. // Nanotechnology. – 2012. – Vol. 23 – P. 075201.
4. Белов А.Н., Перевалов А.А., Шевяков В.И. Мемристорные структуры для микро- и наноэлектроники. Физика и технология // Изв. вузов. Электроника. – 2017. – Т. 22. – № 4. – С. 305–321.
5. A nonvolatile 2-Mbit CBRAM memory core featuring advanced read and program control / S. Dietrich, M. Angerbauer, M. Ivanov et al. // IEEE J. of Solid-State Circuits. – 2007. – Vol. 42. – No. 4. – P. 839–845.
6. O’Kelly C., Fairfield J.A., Boland J.J. A single nanoscale junction with programmable multilevel memory // ACS Nano . – 2014. – No. 8. – Р. 11724–11729.
7. Kozicki M.N., Park M., Mitkova M. Nanoscale memory elements based on solid-state electrolytes // IEEE Transactions on Nanotechnology. – 2005. – Vol. 4. – No. 3. – P. 31–338.
8. Valov I., Waser R., Jameson J.R., Kozicki M.N. Electrochemical metallization memories–fundamentals, applications, prospects // Nanotechnology. – 2011. – Vol. 22. – Р. 254003–254025.
9. Valov I., Staikov G. Nucleation and growth phenomena in nanosized electrochemical systems for resistive switching memories // J. Solid State Electrochem. – 2013. – Vol. 17. – Р. 365–371.
10. Leon M., Arjona F. Electron diffraction analysis of CuxS films obtained through a sulphurisation process // J. of Physics D: Applied Physics. – 1986. – Vol. 19. – No. 8. – Р. 1529–1534.
11. Schneider N., Lincot D., Donsanti F. Atomic layer deposition of copper sulfide thin films // Thin Solid Films. – 2016. – Vol. 600. – Р. 103–108.