Published August 12, 2013 | Version v1
Publication Open

Resistive switching in rectifying interfaces of metal-semiconductor-metal structures

Creators

  • 1. CIC nanoGUNE
  • 2. Institut des Matériaux Jean Rouxel
  • 3. Nantes Université
  • 4. Centre National de la Recherche Scientifique
  • 5. National University of General San Martín
  • 6. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 7. Ikerbasque

Description

We study the electrical characteristics of metal-semiconductor-metal HfO2−x-based devices where both metal-semiconductor interfaces present bipolar resistive switching. The device exhibits an unusual current-voltage hysteresis loop that arises from the non-trivial interplay of the switching interfaces. We propose an experimental method to disentangle the individual characteristics of each interface based on hysteresis switching loops. A mathematical framework based on simple assumptions allows us to rationalize the whole behavior of the device and reproduce the experimental current-voltage curves of devices with different metallic contacts. We show that each interface complementarily switches between a nonlinear metal-semiconductor interface and an ohmic contact.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ندرس الخصائص الكهربائية للأجهزة القائمة على أشباه الموصلات المعدنية HfO2-x حيث تقدم كل من واجهات أشباه الموصلات المعدنية تبديلًا مقاومًا ثنائي القطب. يُظهر الجهاز حلقة تخلف جهد تيار غير عادية تنشأ من التفاعل غير البسيط لواجهات التبديل. نقترح طريقة تجريبية لفصل الخصائص الفردية لكل واجهة بناءً على حلقات تبديل التباطؤ. يسمح لنا الإطار الرياضي القائم على افتراضات بسيطة بترشيد السلوك الكامل للجهاز وإعادة إنتاج منحنيات الجهد الحالية التجريبية للأجهزة ذات التلامسات المعدنية المختلفة. نظهر أن كل واجهة تنتقل بشكل تكميلي بين واجهة شبه موصل معدني غير خطية وملامس أوميكي.

Translated Description (French)

Nous étudions les caractéristiques électriques des dispositifs à base de métal-semiconducteur-métal HfO2−x où les deux interfaces métal-semiconducteur présentent une commutation résistive bipolaire. Le dispositif présente une boucle d'hystérésis courant-tension inhabituelle qui résulte de l'interaction non triviale des interfaces de commutation. Nous proposons une méthode expérimentale pour démêler les caractéristiques individuelles de chaque interface basée sur des boucles de commutation à hystérésis. Un cadre mathématique basé sur des hypothèses simples permet de rationaliser l'ensemble du comportement du dispositif et de reproduire les courbes courant-tension expérimentales des dispositifs à différents contacts métalliques. Nous montrons que chaque interface bascule de manière complémentaire entre une interface métal-semiconducteur non linéaire et un contact ohmique.

Translated Description (Spanish)

Estudiamos las características eléctricas de los dispositivos basados en metal-semiconductor-metal HfO2−x donde ambas interfaces metal-semiconductor presentan conmutación resistiva bipolar. El dispositivo presenta un bucle de histéresis de corriente-voltaje inusual que surge de la interacción no trivial de las interfaces de conmutación. Proponemos un método experimental para desenredar las características individuales de cada interfaz basado en bucles de conmutación de histéresis. Un marco matemático basado en supuestos simples nos permite racionalizar todo el comportamiento del dispositivo y reproducir las curvas experimentales de corriente-voltaje de dispositivos con diferentes contactos metálicos. Mostramos que cada interfaz cambia complementariamente entre una interfaz metal-semiconductor no lineal y un contacto óhmico.

Files

CONICET_Digital_Nro.bba81857-bbbb-41d9-a141-9ce90244509c_A.pdf.pdf

Files (1.2 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a7e36f0f96f9417e58965b9c14523e91
1.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التبديل المقاوم في واجهات تصحيح الهياكل المعدنية شبه الموصلة للمعادن
Translated title (French)
Commutation résistive dans les interfaces de redressement des structures métal-semiconducteur-métal
Translated title (Spanish)
Conmutación resistiva en interfaces rectificadoras de estructuras metal-semiconductor-metal

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1983850896
DOI
10.1063/1.4818730

Is supplement to
https://openalex.org/W4229452466 (Other)
https://openalex.org/W3031124155 (Other)
https://openalex.org/W2966276069 (Other)
https://openalex.org/W2463286374 (Other)
https://openalex.org/W2358307108 (Other)
https://openalex.org/W2304829496 (Other)
https://openalex.org/W2204001882 (Other)
https://openalex.org/W216248561 (Other)
https://openalex.org/W2052332160 (Other)
https://openalex.org/W190448578 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1500529059
  • https://openalex.org/W1565682507
  • https://openalex.org/W1634198957
  • https://openalex.org/W1983850896
  • https://openalex.org/W1990936281
  • https://openalex.org/W1994319933
  • https://openalex.org/W1997611279
  • https://openalex.org/W1998038097
  • https://openalex.org/W2009872137
  • https://openalex.org/W2012449320
  • https://openalex.org/W2013055927
  • https://openalex.org/W2024635487
  • https://openalex.org/W2032016721
  • https://openalex.org/W2036899386
  • https://openalex.org/W2040083498
  • https://openalex.org/W2042785661
  • https://openalex.org/W2045197688
  • https://openalex.org/W2048936516
  • https://openalex.org/W2051736202
  • https://openalex.org/W2054131155
  • https://openalex.org/W2064756415
  • https://openalex.org/W2072663568
  • https://openalex.org/W2090621972
  • https://openalex.org/W2102900407
  • https://openalex.org/W2146642170
  • https://openalex.org/W2147667149
  • https://openalex.org/W2151339883
  • https://openalex.org/W4243681709