过渡金属元素X(X=Mn,Fe,Co,Ni)掺杂对ZnO基阻变存储器性能的影响

• 作者: 康鑫 董静雨 赵旭 郭家俊 陈伟
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 阻变存储器 掺杂 ZnO 第一性原理计算
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 原子和分子物理学
• 页码范围: 76-83
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.67.20172459

摘要

实验表明掺杂是一种改善阻变存储器性能的有效手段,但其物理机理鲜有研究.本文采用第一性原理方法系统研究了过渡金属元素X(X=Mn,Fe,Co,Ni)掺杂对ZnO基阻变存储器中氧空位迁移势垒和形成能的影响.计算结果表明Ni掺杂可同时有效降低+1和+2价氧空位在掺杂原子附近的迁移势垒,X掺杂均减小了氧空位的形成能,特别是掺杂Ni时氧空位的形成能减小最为显著(比未掺杂时减少了64％).基于该结果制备了未掺杂和Ni掺杂ZnO阻变存储器,研究表明通过掺杂控制体系中氧空位的迁移势垒和形成能,可以有效改善器件的初始化过程、操作电压、保持性等阻变性能.研究结果有助于理解探究影响阻变的微观机制,并可为掺杂提高阻变存储器性能提供一定的理论指导.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈伟	河北师范大学物理科学与信息工程学院河北省新型薄膜材料实验室	20	159	6.0	12.0
2	赵旭	河北师范大学物理科学与信息工程学院河北省新型薄膜材料实验室	14	27	3.0	4.0
3	康鑫	河北师范大学物理科学与信息工程学院河北省新型薄膜材料实验室	13	6	2.0	2.0
4	郭家俊	河北师范大学物理科学与信息工程学院河北省新型薄膜材料实验室	1	2	1.0	1.0
5	董静雨	河北师范大学物理科学与信息工程学院河北省新型薄膜材料实验室	1	2	1.0	1.0