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Comparisons of switching characteristics between Ti/Al2O3/Pt and TiN/Al2O3/Pt RRAM devices with various compliance currents

电阻随机存取存储器 欧姆接触 材料科学 光电子学 电压 电极 随机存取存储器 热传导 电气工程 纳米技术 冶金 化学 复合材料 计算机科学 工程类 物理化学 计算机硬件 图层(电子)
作者
Yanyuan Qi,Chengzhi Zhao,Chenguang Liu,Yuxiao Fang,Jiahuan He,Tian Luo,Li Yang,Chun Zhao
出处
期刊:Semiconductor Science and Technology [IOP Publishing]
卷期号:33 (4): 045003-045003 被引量:14
标识
DOI:10.1088/1361-6641/aaaf41
摘要

In this study, the influence of the Ti and TiN top electrodes on the switching behaviors of the Al2O3/Pt resistive random access memory devices with various compliance currents (CCs, 1–15 mA) has been compared. Based on the similar statistical results of the resistive switching (RS) parameters such as Vset/Vreset, RHRS/RLRS (measured at 0.10 V) and resistance ratio with various CCs for both devices, the Ti/Al2O3/Pt device differs from the TiN/Al2O3/Pt device mainly in the forming process rather than in the following switching cycles. Apart from the initial isolated state, the Ti/Al2O3/Pt device has the initial intermediate state as well. In addition, its forming voltage is relatively lower. The conduction mechanisms of the ON and OFF state for both devices are demonstrated as ohmic conduction and Frenkel–Poole emission, respectively. Therefore, with the combined modulations of the CCs and the stop voltages, the TiN/Al2O3/Pt device is more stable for nonvolatile memory applications to further improve the RS performance.
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