调节Ga2O3-x薄膜的电阻开关特性：生长参数的作用

《physica status solidi (a)– applications and materials science》：Tailoring Resistive Switching Properties of Ga2O3-x Films: Role of Growth Parameters

铟氧化锆薄膜的电阻开关行为研究显示，通过调整生长角度（80°）和薄膜厚度（15nm），可实现双模式非挥发性存储特性，高开关比达10^5，氧空位导电filament的形成与断裂主导开关机制，为高密度交叉阵列RRAM器件设计提供新思路。

　　

摘要

近年来，电阻式随机存取存储器（RRAM）作为一种新兴的非易失性存储技术，引起了广泛关注，它具有高密度数据存储和内存计算的潜力。本研究介绍了采用银（Ag）/氧化镓（Ga₂O_3-x）/p⁺/Si结构的基于氧化镓（Ga₂O_3-x）的器件的电阻切换（RS）特性，这些器件是通过射频磁控溅射技术制备的。系统地探讨了生长角度和薄膜厚度这两个关键因素对RS特性的影响。通过改变合规电流（I_cc）和氧化物厚度，展示了器件的双态切换行为（非易失性和阈值切换）。以掠射角度（θ_g = 80°）沉积的较薄薄膜（约15纳米）表现出稳定的双极RS行为，具有较高的开/关比（约10⁵）和不相交的切换窗口，其稳定性优于以法线角度（θ_g = 0°）沉积的薄膜。相反，较厚的薄膜（约30纳米）表现出具有增强稳定性的阈值RS切换。RS行为的可调性归因于倾斜角度沉积引起的化学计量比和结构变化。电流-电压分析表明，切换现象是由氧空位基导电细丝的形成和断裂引起的。这些发现突显了Ga₂O_3-x薄膜在制造高性能、可扩展的RRAM器件方面的潜力，这些器件适用于交叉阵列架构。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。