Advanced Intelligent Systems:神经形态计算中衬底应力和电位对Hf0.5Zr0.5O2薄膜电阻开关特性的调控

河北大学闫小兵课题组针对这一问题研究了应力对HZO薄膜忆阻器的影响,此外通过控制氧气压力的值制备了具有不同电阻转换性能的HZO薄膜器件。相关结果发表在Advanced Intelligent System上。

结果表明,HZO薄膜忆阻器的极化反转电压和存储性能因衬底应力不同而不同,其中LAO与LSMO晶格失配率相对最大(-2.2%),具有相对较大的斜方晶相的结晶度,器件表现出色的铁电性,并且测试参数弥散性最小,阻变性能最为稳定。因此有必要进一步研究应力对铪基氧化物铁电薄膜忆阻器的影响,以便设计出优秀的存储器件。从结论可以合理地得出,HZO铁电半导体氧化物薄膜器件的阻变行为可能是由于铁电体和氧空位(VOs)的共同参与。该研究表明,HZO薄膜器件还可以模拟类似于大脑的学习行为,例如STDP和PPF等。此外,该器件可以通过施加数十纳秒时间尺度的脉冲来实现快速的学习和计算速度。这些结果有助于促进基于HZO的铁电半导体氧化物薄膜忆阻器的基础研究及其在下一代人工电子突触器件中的潜在应用。

论文信息:

Controlling Resistance Switching Performances of Hf0.5Zr0.5O2 Films by Substrate Stress and Potential in Neuromorphic Computing

Zuoao Xiao, Herng Yau Yoong, Jing Cao, Zhen Zhao, Jingsheng Chen, Xiaobing Yan*

Advanced Intelligent Systems

DOI: 10.1002/aisy.202100244

原文链接:

https://doi.org/10.1002/aisy.202100244