TY - JOUR

T1 - Сканирующая туннельная микроскопия как метод анализа корреляции локальных резистивных и сегнетоэлектрических свойств в мемристивных композициях

AU - Андреева , Наталья Владимировна

AU - Петухов, Анатолий Евгеньевич

AU - Рындин , Е.А.

AU - Лучинин , В.В.

AU - Айвазян , В.М.

PY - 2023/4/21

Y1 - 2023/4/21

N2 - Создание устройств многоуровневойрезистивной памяти на основе нанослоевых мемристивных композиций с тонкими сегнетоэлектрическими (СЭ) пленками, в которых переключение сопротивления обусловлено комбинацией эффектов, связанных с влиянием интерфейсных областей, состояния поляризации, процессов транспорта заряда, а также особенностей микроскопических характеристик наноструктур, требует разработки новых экспериментальных подходов к изучению локальных электрофизических свойств. Одним из наиболее распространенных способов исследования локальных электрофизических свойств является использование различных методов атомно-силовой микроскопии (АСМ), включая метод зонда Кельвина, туннельную атомно-силовую микроскопию и атомно-силовую микроскопию пьезоотклика. Основной причиной перехода от методик АСМ к методикам сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) при исследовании локальных резистивных свойств мемристивных композиций с СЭ пленками является необходимость стабилизации контакта зонда с образцом. Основным препятствиям на пути эффективного использования методик АСМ для исследования локальных СЭ свойств в нанослоевых мемристивных композициях с тонкими СЭ пленками является возникновение градиента деформации в процессе сканирования, приводящего к вкладу флексоэлектрического эффекта, а также непосредственно прямого пьезоэффекта в результаты измерений. В работе была разработана методика исследования локальных СЭ свойств с использованием СТМ и спектроскопического (СТС) режимов в условиях сверхвысокого вакуума. Суть предлагаемого подхода сводится к выявлению вклада поляризационных зарядов, а также особенностей их экранирования на поверхности СЭ пленки в результаты СТС-из-мерений при разной ориентации поляризации в СЭ пленке. В комбинации с СТМ-измерениями локальных морфологических особенностей анализ экспериментальных результатов позволяет идентифицировать состояние СЭ поляризации, определить вклад особенностей экранирования поляризационных зарядов на поверхности СЭ пленки в проявление мемристивных эффектов, а также исследовать корреляцию между локальными резистивными и СЭ свойствами в нано-слоевых мемристивных композициях с тонкими СЭ пленками.

AB - Создание устройств многоуровневойрезистивной памяти на основе нанослоевых мемристивных композиций с тонкими сегнетоэлектрическими (СЭ) пленками, в которых переключение сопротивления обусловлено комбинацией эффектов, связанных с влиянием интерфейсных областей, состояния поляризации, процессов транспорта заряда, а также особенностей микроскопических характеристик наноструктур, требует разработки новых экспериментальных подходов к изучению локальных электрофизических свойств. Одним из наиболее распространенных способов исследования локальных электрофизических свойств является использование различных методов атомно-силовой микроскопии (АСМ), включая метод зонда Кельвина, туннельную атомно-силовую микроскопию и атомно-силовую микроскопию пьезоотклика. Основной причиной перехода от методик АСМ к методикам сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) при исследовании локальных резистивных свойств мемристивных композиций с СЭ пленками является необходимость стабилизации контакта зонда с образцом. Основным препятствиям на пути эффективного использования методик АСМ для исследования локальных СЭ свойств в нанослоевых мемристивных композициях с тонкими СЭ пленками является возникновение градиента деформации в процессе сканирования, приводящего к вкладу флексоэлектрического эффекта, а также непосредственно прямого пьезоэффекта в результаты измерений. В работе была разработана методика исследования локальных СЭ свойств с использованием СТМ и спектроскопического (СТС) режимов в условиях сверхвысокого вакуума. Суть предлагаемого подхода сводится к выявлению вклада поляризационных зарядов, а также особенностей их экранирования на поверхности СЭ пленки в результаты СТС-из-мерений при разной ориентации поляризации в СЭ пленке. В комбинации с СТМ-измерениями локальных морфологических особенностей анализ экспериментальных результатов позволяет идентифицировать состояние СЭ поляризации, определить вклад особенностей экранирования поляризационных зарядов на поверхности СЭ пленки в проявление мемристивных эффектов, а также исследовать корреляцию между локальными резистивными и СЭ свойствами в нано-слоевых мемристивных композициях с тонкими СЭ пленками.

KW - СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МЕМРИСТОР

KW - СКАНИРУЮЩАЯ ТУННЕЛЬНАЯ МИКРОСКОПИЯ И СПЕКТРОСКОПИЯ

KW - ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ

KW - FERROELECTRIC MEMRISTOR

KW - SCANNING TUNNELING MICROSCOPY AND SPECTROSCOPY TECHNIQUES

KW - RESISTANCE SWITCHING

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/79e10bf8-5ed4-3557-abaa-cab32905b780/

U2 - 10.17587/nmst.25.51-60

DO - 10.17587/nmst.25.51-60

M3 - статья

VL - 25

SP - 51

EP - 60

JO - Nano - i Mikrosistemnaya Tekhnika

JF - Nano - i Mikrosistemnaya Tekhnika

SN - 1813-8586

IS - 2

ER -