Scaling effect on unipolar and bipolar resistive switching of metal oxides.
Scaling effect on unipolar and bipolar resistive switching of metal oxides.
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DOI：
10.1038/srep01657
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发表时间：
2013
影响因子：
4.6
通讯作者：
Kawai, Tomoji
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yanagida, Takeshi;Nagashima, Kazuki;Oka, Keisuke;Kanai, Masaki;Klamchuen, Annop;Park, Bae Ho;Kawai, Tomoji
金属氧化物中的电驱动电阻变化为下一代非易失性存储器开辟了跨学科研究领域。电阻开关表现出依赖于电极性的“双极开关”和独立于极性的“单极开关”，然而调整电极性一直是一个具有挑战性的问题。在这里，我们通过检查这些区域中超过 8 个数量级的 Pt/氧化物/Pt 结的电阻切换行为，展示了对电极性出现的缩放效应。我们表明，两种电极性的出现可以归类为电场和细胞区域的图。对于包括 NiOx、CoOx 和 TiO2-x 在内的各种氧化物来说，这种趋势在质量上很常见。我们揭示了单极开关和双极开关之间对面积依赖性的内在差异，这导致具有不同几何形状的各种电阻开关器件的电极性的多样性。这将为定制金属氧化物的电阻开关行为提供基础。
Electrically driven resistance change in metal oxides opens up an interdisciplinary research field for next-generation non-volatile memory. Resistive switching exhibits an electrical polarity dependent “bipolar-switching” and a polarity independent “unipolar-switching”, however tailoring the electrical polarity has been a challenging issue. Here we demonstrate a scaling effect on the emergence of the electrical polarity by examining the resistive switching behaviors of Pt/oxide/Pt junctions over 8 orders of magnitudes in the areas. We show that the emergence of two electrical polarities can be categorised as a diagram of an electric field and a cell area. This trend is qualitatively common for various oxides including NiOx, CoOx, and TiO2-x. We reveal the intrinsic difference between unipolar switching and bipolar switching on the area dependence, which causes a diversity of an electrical polarity for various resistive switching devices with different geometries. This will provide a foundation for tailoring resistive switching behaviors of metal oxides.
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