基于HfO2的阻变存储器中Ag导电细丝方向和浓度的第一性原理研究?

• 作者: 代月花 李宁 李晓风 潘志勇 王菲菲 金波 陈真
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 阻变存储器 Ag浓度 Ag方向 第一性原理
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 原子和分子物理学
• 页码范围: 073101-1-073101-9
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.073101

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，研究了基于HfO2的阻变存储器中Ag 导电细丝浓度以及方向性.通过计算Ag杂质5种方向模型的分波电荷态密度等势面图、形成能、迁移势垒和分波电荷态密度最高等势面值，发现[?111]方向最有利于Ag导电细丝的形成，这对器件的开启电压、形成电压和开关比有很大影响.本文基于最佳的[?111]导电细丝方向，设计了4种Ag 浓度结构.计算4种Ag浓度结构的分波电荷态密度等势面图，得出Ag浓度低于4.00 at.%时晶胞结构中无导电细丝形成且无阻变现象.当Ag浓度从4.00 at.%增加到4.95 at.%时，晶胞结构中发现有导电细丝形成，表明Ag浓度高于4.00 at.%时，晶胞中可以发生阻变现象.然而，通过进一步对比计算这两种晶胞结构中Ag的形成能、分波电荷态密度最高等势面值、总态密度与Ag的投影态密度发现， Ag浓度越大，导电细丝却不稳定，并且不利于提高阻变存储器的开关比.本文的研究结果可为改善基于HfO2的阻变存储器的性能提供一定理论指导.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	代月花	安徽大学电子信息工程学院	34	113	6.0	8.0
2	李晓风	中国科学院合肥物质科学研究院信息中心	38	274	9.0	15.0
3	金波	安徽大学电子信息工程学院	12	15	2.0	3.0
4	李宁	安徽大学电子信息工程学院	18	70	5.0	8.0
5	潘志勇	安徽大学电子信息工程学院	1	1	1.0	1.0
6	陈真	安徽大学电子信息工程学院	3	2	1.0	1.0
7	王菲菲	安徽大学电子信息工程学院	5	4	1.0	1.0