Characterization of Chemical Bonding Features of Ti Oxide based ReRAM and Their Impact on Resistance-Switching Properties

基于氧化钛的 ReRAM 化学键合特性的表征及其对电阻切换特性的影响

• 批准号: 21860062
• 负责人: OHTA Akio
• 金额: $ 1.68万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21860062/
• 关键词: 抵抗変化型メモリ; メモリデバイス; 絶縁膜技術; 光電子分光; 化学結合状態分析

The chemical bonding features in TiO_2-based Resistance Random Access Memory (ReRAM) after resistance change have been studied to gain a better understanding of the mechanism of resistance switching. For the Pt/TiO_2/Pt structure after resistance switching, the oxidation of Pt electrode at low resistance state (LRS) and the reduction of this PtO_x at high resistance state (HRS) were observed by hard X-ray photoelectron spectroscopy. The result suggests that generation of oxygen vacancies in Ti-oxide matrix is responsible for the formation of conductive pass resulting in LRS and that repeatable red-ox reaction at the Pt/TiO_2 interface plays an important role on resistance switching behavior. To change in the oxide network and to reduce the oxygen content in TiO_2, tri-valent Y ions were added into the oxide matrix of quadri-valent Ti ions. In Au/TiY_xO_y/Pt structures it has been demonstrated that the variations in resistance switching voltages are markedly suppressed by the Y_2_O3 addition into TiO_2.

研究了电阻变化后TiO_2基电阻随机存取存储器（ReRAM）中的化学键合特征，以更好地了解电阻切换的机制。对于电阻转换后的Pt/TiO_2/Pt结构，通过硬X射线光电子能谱观察到Pt电极在低阻态(LRS)的氧化和PtO_x在高阻态(HRS)的还原。结果表明，Ti-氧化物基体中氧空位的产生是导致LRS的导电通道形成的原因，并且Pt/TiO_2界面上的可重复的氧化还原反应对电阻切换行为起着重要作用。为了改变氧化物网络并降低TiO_2中的氧含量，在四价Ti离子的氧化物基体中添加三价Y离子。在Au/TiY_xO_y/Pt结构中，已经证明，在TiO_2中添加Y_2_O3可以显着抑制电阻转换电压的变化。

项目成果

TiY_xO_y膜の化学結合状態分析および抵抗変化特性評価

TiY_xO_y薄膜的化学键态分析及电阻变化特性评价

• 发表时间: 2010
• 作者: H.Yoshida;et al.;大田晃生
• 通讯作者: 大田晃生

Chemical Bonding Features at TiO2/Pt Interface and Their Impact on Resistance-Switching Properties

TiO2/Pt 界面的化学键合特征及其对电阻切换特性的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 村松真伍;小林豊;下村匠;原田幸弘;Y.Goto
• 通讯作者: Y.Goto

X線光電子分光法によるTiO_2/Pt界面の化学結合状態分析

X射线光电子能谱分析TiO_2/Pt界面化学键态

• 发表时间: 2009
• 作者: M.Ozaki;et al.;後藤優太
• 通讯作者: 後藤優太

Impact of Y2O3 Addition of Chemical Bonding Features and Resistance Switching of TiO2

添加 Y2O3 对 TiO2 化学键合特性和电阻变化的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: 平向浩也;岡田啓;間瀬憲一;A.Ohta
• 通讯作者: A.Ohta

TiO_2/Pt界面における化学結合状態分析と抵抗変化特性評価

TiO_2/Pt界面化学键态分析及电阻变化特性评价

• 发表时间: 2010
• 作者: 小林剛士;他;坂巻隆史;後藤優太
• 通讯作者: 後藤優太