Hexagonale Bornitrid-Memristoren mit Nickelelektroden: Stromleitungsmechanismen & resistives Schaltverhalten (RWTH Aachen)

Ein neues Fachpapier mit dem Titel „Resistive Switching and Current Conduction Mechanisms in Hexagonal Boron Nitride Threshold Memristors with Nickel Electrodes“ wurde von Forschern der RWTH Aachen und des Peter Grünberg Instituts veröffentlicht.

Abstract:

„Das 2D-Isoliermaterial hexagonales Bornitrid (h-BN) hat als aktives Medium in memristiven Bauelementen aufgrund seiner günstigen physikalischen Eigenschaften, unter anderem einer breiten Bandlücke, die ein großes Schaltfenster ermöglicht, viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Die Bildung von Metallfilamenten wird häufig für h-BN-Geräte als resistiver Schaltmechanismus (RS) vorgeschlagen, der normalerweise durch hochspezialisierte Methoden wie konduktive Rasterkraftmikroskopie (C-AFM) oder Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) unterstützt wird. Hier wird das Schalten von mehrschichtigen hexagonalen Bornitrid (h-BN) Schwellen-Memristoren mit zwei Nickel (Ni) Elektroden durch ihre Stromleitungsmechanismen untersucht. Sowohl der hochohmige als auch der niederohmige Zustand werden durch temperaturabhängige Strom-Spannungsmessungen analysiert. Als resistiver Schaltmechanismus wird die Bildung und Retraktion von Nickelfilamenten entlang von Bordefekten im h-BN-Film vorgeschlagen. Die elektrischen Daten werden mit TEM-Analysen untermauert, um temperaturabhängige Strom-Spannungs-Messungen als wertvolles Werkzeug für die Analyse von resistiven Schaltphänomenen in Memristoren aus 2D-Materialien zu etablieren. Die Memristoren weisen einen breiten und abstimmbaren Strombetriebsbereich und niedrige Standby-Ströme auf, die dem Stand der Technik bei h-BN-basierten Schwellwertschaltern entsprechen, eine geringe Zyklus-zu-Zyklus-Variabilität von 5 % und einen großen On /Off-Verhältnis von 10⁷"

Finden Sie die technisches Papier hier. Veröffentlicht Mai 2023.

Völkel, L., Braun, D., Belete, M., Kataria, S., Wahlbrink, T., Ran, K., Kistermann, K., Maier, J., Menzel, S., Daus, A., Lemme, MC, Widerstandsschalt- und Stromleitungsmechanismen in hexagonalen Bornitrid-Schwellenwert-Memristoren mit Nickelelektroden. Adv. Funktion. Mater. 2023, 2300428. https://doi.org/10.1002/adfm.202300428.

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• Quelle: https://semiengineering.com/hexagonal-boron-nitride-memristors-with-nickel-electrodes-current-conduction-mechanisms-resistive-switching-behavior-rwth-aachen/