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20.03.2019 | Ausgabe 9/2019

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2019

Non-volatile memory property of \({\text{Er}}_{2}{\text{O}}_{3}\) doped \({\text{Sn}}{\text{O}}_{2}\) nanowires synthesized using GLAD technique

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 9/2019
Autoren:
Sarita Panigrahy, Jay Chandra Dhar

Abstract

\({\text{Er}}_{2}{\text{O}}_{3}\) doped \({\text{Sn}}{\text{O}}_{2}\) nanowires (NWs) were synthesized on n-Si substrate by using glancing angle deposition technique. The fabricated \({\text{Er}}_{2}{\text{O}}_{3}\) doped \({\text{Sn}}{\text{O}}_{2}\) NWs were polycrystalline in nature as observed from X-ray diffraction (XRD), which was also verified using selected area electron diffraction analysis. The field emission scanning electron microscopy and transmission electron microscopy showed that the NWs were perpendicularly oriented with diameter and length of \(\sim\)  40 nm and \(\sim\)300 nm respectively. After incorporation of \({\text{Er}}_{2}{\text{O}}_{3}\) in \({\text{Sn}}{\text{O}}_{2}\), a decrease in absorption and increase in band gap was observed due to the removal of oxygen vacancy related defects, which was also verified by the higher photoluminescence observed in \({\text{Er}}_{2}{\text{O}}_{3}\) doped \({\text{Sn}}{\text{O}}_{2}\) NW. Au metal contact was deposited over \({\text{Er}}_{2}{\text{O}}_{3}\) doped \({\text{Sn}}{\text{O}}_{2}\) NW to fabricate Au/ \({\text{Er}}_{2}{\text{O}}_{3}\) doped \({\text{Sn}}{\text{O}}_{2}\) NW/Si memory device. The \({\text{Er}}_{2}{\text{O}}_{3}\) doped \({\text{Sn}}{\text{O}}_{2}\) NW memory device showed higher performance as compared to undoped \({\text{Sn}}{\text{O}}_{2}\) NW memory device in terms of higher memory window of 2 V, higher charge storage capability, good endurance over 500 programming/erasing cycles as well as good retention properties with less charge loss rate of about 2 mV/decade due to efficient charge trapping mechanism. Moreover, the programme/erase process of the \({\text{Er}}_{2}{\text{O}}_{3}\) doped \({\text{Sn}}{\text{O}}_{2}\) NW device is explained with the help of band diagram.

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