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Erschienen in: Journal of Electroceramics 1-4/2017

27.06.2017

Review of mechanisms proposed for redox based resistive switching structures

verfasst von: I. Riess

Erschienen in: Journal of Electroceramics | Ausgabe 1-4/2017

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Abstract

Mechanisms proposed for redox-based memristors are reviewed. Emphasis is given on MIM (metal/insulator/metal) devices of the type MOM where the insulator is an oxide. The oxide conducts oxygen via oxygen vacancies. MOM devices in which the insulator conducts intercalated cations are analogous to the ones with mobile oxygen vacancies. Switching, memory and short term hysteresis are three independent phenomena governed by different mechanisms. A necessary condition for memory is presented. Electroforming, filament formation and alteration and I-V curve crossing are discussed. A new mechanism for unipolar switching is suggested. The metal electrodes are sorted into four types according to the nature of their oxygen transfer. The effect of humidity in the ambient is discussed.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat R. Waser, R. Dittmann, G. Staikov, K. Szot, Adv. Mater. 21, 2632 (2009)CrossRef R. Waser, R. Dittmann, G. Staikov, K. Szot, Adv. Mater. 21, 2632 (2009)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat J.J. Yang, F. Miao, M.D. Pickett, D.A.A. Ohlberg, D.R. Stewart, C.N. Lau, R.S. Williams, Nanotechnol. 20, 215201 (2009)CrossRef J.J. Yang, F. Miao, M.D. Pickett, D.A.A. Ohlberg, D.R. Stewart, C.N. Lau, R.S. Williams, Nanotechnol. 20, 215201 (2009)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat D.K. Jeong, R. Thomas, R.S. Katiyar, J.F. Scott, H. Kohlstedt, A. Petraru, C.S. Hwang, Rep. Prog. Phys. 75, 076502 (2012)CrossRef D.K. Jeong, R. Thomas, R.S. Katiyar, J.F. Scott, H. Kohlstedt, A. Petraru, C.S. Hwang, Rep. Prog. Phys. 75, 076502 (2012)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat I. Riess, in Electrochemistry of mixed ionic-electronic conductors, in crc handbook of solid state electrochemistry, ed. by P. J. Gellings, H. J. M. Bouwmeester, vol Ch. 7 (CRC Press Inc, Boca Raton, 1997), pp. 223–268 I. Riess, in Electrochemistry of mixed ionic-electronic conductors, in crc handbook of solid state electrochemistry, ed. by P. J. Gellings, H. J. M. Bouwmeester, vol Ch. 7 (CRC Press Inc, Boca Raton, 1997), pp. 223–268
8.
Zurück zum Zitat Y. Li, G. Zhao, Z. Kou, L. Jin, Y. Wang, in The Transmission Electron Microscope – Theory and Application, ed. by K. Maaz, INTEC 2015, Chapter 8, p. 179–190. doi:10.5772/60973 Y. Li, G. Zhao, Z. Kou, L. Jin, Y. Wang, in The Transmission Electron Microscope – Theory and Application, ed. by K. Maaz, INTEC 2015, Chapter 8, p. 179–190. doi:10.​5772/​60973
9.
Zurück zum Zitat Y. Akoi, C. Wiemann, V. Feyer, H.-S. Kim, C.M. Schneider, H.H. Ill-Yoo, M. Martin, Nat. Commun. 5, 3473 (2014) Y. Akoi, C. Wiemann, V. Feyer, H.-S. Kim, C.M. Schneider, H.H. Ill-Yoo, M. Martin, Nat. Commun. 5, 3473 (2014)
10.
Zurück zum Zitat M. Hasan, R. Dong, H.J. Choi, D.S. Lee, D.-J. Seong, M.B. Pyun, H. Hwang, Appl. Phys. Lett. 92, 202102 (2008)CrossRef M. Hasan, R. Dong, H.J. Choi, D.S. Lee, D.-J. Seong, M.B. Pyun, H. Hwang, Appl. Phys. Lett. 92, 202102 (2008)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat G.H. Kim, J.H. Lee, J.Y. Seok, S.J. Song, J.H. Yoon, K.J. Yoon, M.H. Lee, K.M. Kim, H.D. Lee, S.W. Ryu, T.J. Park, C.S. Hwang, Appl. Phys. Lett. 98, 262901 (2011)CrossRef G.H. Kim, J.H. Lee, J.Y. Seok, S.J. Song, J.H. Yoon, K.J. Yoon, M.H. Lee, K.M. Kim, H.D. Lee, S.W. Ryu, T.J. Park, C.S. Hwang, Appl. Phys. Lett. 98, 262901 (2011)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat B. Magyari-Köpe, S.G. Park, H.D. Lee, Y. Nishi, J. Mater. Sci 47, 7498 (2012)CrossRef B. Magyari-Köpe, S.G. Park, H.D. Lee, Y. Nishi, J. Mater. Sci 47, 7498 (2012)CrossRef
14.
16.
Zurück zum Zitat (D. Kalaev, A. Rothschild, I. Riess, submitted) (D. Kalaev, A. Rothschild, I. Riess, submitted)
17.
Zurück zum Zitat F. Messerschmitt, M. Kubicek, J.L.M. Rupp, Adv. Func. Mater. 25, 5117 (2015)CrossRef F. Messerschmitt, M. Kubicek, J.L.M. Rupp, Adv. Func. Mater. 25, 5117 (2015)CrossRef
18.
19.
Zurück zum Zitat E. Yalon, I. Riess, D. Ritter, IEEE Trans. Electron Devices 61, 1137 (2014)CrossRef E. Yalon, I. Riess, D. Ritter, IEEE Trans. Electron Devices 61, 1137 (2014)CrossRef
20.
21.
Zurück zum Zitat L. Goux, Y.-Y. Chen, L. Pantisano, X.-P. Wang, G. Groeseneken, M. Jurczak, D.J. Wouters, Electrochem. Solid-State Lett. 13, G54 (2010)CrossRef L. Goux, Y.-Y. Chen, L. Pantisano, X.-P. Wang, G. Groeseneken, M. Jurczak, D.J. Wouters, Electrochem. Solid-State Lett. 13, G54 (2010)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Y. Hirose, H. Hirose, J. Appl, Phys. 47, 2767 (1976) Y. Hirose, H. Hirose, J. Appl, Phys. 47, 2767 (1976)
23.
Zurück zum Zitat S. Qin, J. Zhang, Z. Yu, 2013 International Conference on Simulation of Semiconductor Processes and Devices (SISPAD), IEEE conference publ. pp. 344-347 (2013) S. Qin, J. Zhang, Z. Yu, 2013 International Conference on Simulation of Semiconductor Processes and Devices (SISPAD), IEEE conference publ. pp. 344-347 (2013)
24.
25.
26.
Zurück zum Zitat E. Yalon, I. Karpov, V. Karpov, I. Riess, D. Kalaev, D. Ritter, Nanoscale 7, 15434 (2015)CrossRef E. Yalon, I. Karpov, V. Karpov, I. Riess, D. Kalaev, D. Ritter, Nanoscale 7, 15434 (2015)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat R.K. Katiyar, Y. Sharma, D.G. Barrionuevo Diestra, P. Misra, S. Kooriyattil, S.P. Pavunny, G. Morell, B.R. Weiner, J.F. Scott, R.S. Katiyar, AIP Adv. 5, 037109 (2015)CrossRef R.K. Katiyar, Y. Sharma, D.G. Barrionuevo Diestra, P. Misra, S. Kooriyattil, S.P. Pavunny, G. Morell, B.R. Weiner, J.F. Scott, R.S. Katiyar, AIP Adv. 5, 037109 (2015)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat L. Goux, J.G. Lisoni, M. Jurczak, D.J. Wouters, L. Courtade, C. Muller, J. Appl. Phys. 107, 024512 (2010)CrossRef L. Goux, J.G. Lisoni, M. Jurczak, D.J. Wouters, L. Courtade, C. Muller, J. Appl. Phys. 107, 024512 (2010)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat I. Kärkkänen, A. Shkabko, M. Heikkilä, M. Vehkamäki, J. Niinistö, N. Aslam, P. Meuffels, M. Ritala, M. Leskelä, R. Waser, Phys. Stat. Solidi, A 212, 751 (2015)CrossRef I. Kärkkänen, A. Shkabko, M. Heikkilä, M. Vehkamäki, J. Niinistö, N. Aslam, P. Meuffels, M. Ritala, M. Leskelä, R. Waser, Phys. Stat. Solidi, A 212, 751 (2015)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat S. Recher, E. Yalon, D. Ritter, I. Riess, J. Salzman, Solid State Electronics 111, 238 (2015)CrossRef S. Recher, E. Yalon, D. Ritter, I. Riess, J. Salzman, Solid State Electronics 111, 238 (2015)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat M. Kröger, S. Hamwi, J. Meyer, T. Riedl, W. Kowalski, A. Kahn, Appl. Phys. Lett. 95, 123301 (2009)CrossRef M. Kröger, S. Hamwi, J. Meyer, T. Riedl, W. Kowalski, A. Kahn, Appl. Phys. Lett. 95, 123301 (2009)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat M.T. Greiner, L. Chai, M.G. Helander, W.-M. Tang, Z.-H. Lu, Adv. Funct. Mater. 22, 4557 (2012)CrossRef M.T. Greiner, L. Chai, M.G. Helander, W.-M. Tang, Z.-H. Lu, Adv. Funct. Mater. 22, 4557 (2012)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat M.T. Greiner, L. Chai, M.G. Helander, W.-M. Tang, Z.-H. Lu, Adv. Funct. Mater. 23, 215 (2013)CrossRef M.T. Greiner, L. Chai, M.G. Helander, W.-M. Tang, Z.-H. Lu, Adv. Funct. Mater. 23, 215 (2013)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat D.B. Strukov, F.A. Alibart, R.S. Williams, Appl. Phys. A 107, 509 (2012)CrossRef D.B. Strukov, F.A. Alibart, R.S. Williams, Appl. Phys. A 107, 509 (2012)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat S.H. Chang, S.C. Chae, S.B. Lee, C. Liu, T.W. Noh, B. Kahng, J.H. Jang, M.Y. Kim, D.-W. Kim, C.U. Jung, Appl. Phys. Lett. 92, 183507 (2008)CrossRef S.H. Chang, S.C. Chae, S.B. Lee, C. Liu, T.W. Noh, B. Kahng, J.H. Jang, M.Y. Kim, D.-W. Kim, C.U. Jung, Appl. Phys. Lett. 92, 183507 (2008)CrossRef
37.
38.
39.
Zurück zum Zitat A. Shkabko, M.H. Aguirre, I. Marozau, T. Lippert, A. Weidenkaff, Appl. Phys. Lett. 95, 152109 (2009)CrossRef A. Shkabko, M.H. Aguirre, I. Marozau, T. Lippert, A. Weidenkaff, Appl. Phys. Lett. 95, 152109 (2009)CrossRef
43.
Zurück zum Zitat D. Ielmini, F. Nardi, S. Balatti, IEEE Trans. Electron Devices 59, 2049 (2012)CrossRef D. Ielmini, F. Nardi, S. Balatti, IEEE Trans. Electron Devices 59, 2049 (2012)CrossRef
44.
Zurück zum Zitat J.P. Strachan, A.C. Torrezan, F. Miao, M.D. Pickett, J. Joshua Yang, W. Yi, G. Medeiros-Ribeiro, R. Stanley Williams, IEEE Trans. Electron Devices 60, 2194 (2013)CrossRef J.P. Strachan, A.C. Torrezan, F. Miao, M.D. Pickett, J. Joshua Yang, W. Yi, G. Medeiros-Ribeiro, R. Stanley Williams, IEEE Trans. Electron Devices 60, 2194 (2013)CrossRef
45.
Zurück zum Zitat M. Kubicek, R. Schmitt, F. Messerschmitt, J.L.M. Rupp, ACS Nano 9, 10737 (2015)CrossRef M. Kubicek, R. Schmitt, F. Messerschmitt, J.L.M. Rupp, ACS Nano 9, 10737 (2015)CrossRef
46.
Zurück zum Zitat D.-H. Kwon, K.M. Kim, J.H. Jang, J.M. Jeon, M.H. Lee, G.H. Kim, X.-S. Li, G.-S. Park, B. Lee, S. Han, M. Kim, C.S. Hwang, Nat. Nanotech. 5, 148 (2010)CrossRef D.-H. Kwon, K.M. Kim, J.H. Jang, J.M. Jeon, M.H. Lee, G.H. Kim, X.-S. Li, G.-S. Park, B. Lee, S. Han, M. Kim, C.S. Hwang, Nat. Nanotech. 5, 148 (2010)CrossRef
47.
Zurück zum Zitat M. Sowinska, T. Bertaud, D. Walczyk, S. Thiess, M.A. Schubert, M. Lukosius, W. Drube, C. Walczyk, T. Schroeder, Appl. Phys. Lett. 100, 233509 (2012)CrossRef M. Sowinska, T. Bertaud, D. Walczyk, S. Thiess, M.A. Schubert, M. Lukosius, W. Drube, C. Walczyk, T. Schroeder, Appl. Phys. Lett. 100, 233509 (2012)CrossRef
48.
Zurück zum Zitat S.K. Kim, S.-J. Kim, K.M. Kim, S.R. Lee, M. Chang, E. Cho, Y.-B. Kim, C.J. Kim, U.-I. Chung, I.-K. Yoo, Sci. Repts 3, 1680 (2013)CrossRef S.K. Kim, S.-J. Kim, K.M. Kim, S.R. Lee, M. Chang, E. Cho, Y.-B. Kim, C.J. Kim, U.-I. Chung, I.-K. Yoo, Sci. Repts 3, 1680 (2013)CrossRef
49.
Zurück zum Zitat J. Li, H.-L. Zhang, G.-Q. Shao, B.-L. Wu, S.-X. Ouyang, EPL (Europhysics Lett.) 108, 27005 (2014)CrossRef J. Li, H.-L. Zhang, G.-Q. Shao, B.-L. Wu, S.-X. Ouyang, EPL (Europhysics Lett.) 108, 27005 (2014)CrossRef
Metadaten
Titel
Review of mechanisms proposed for redox based resistive switching structures
verfasst von
I. Riess
Publikationsdatum
27.06.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electroceramics / Ausgabe 1-4/2017
Print ISSN: 1385-3449
Elektronische ISSN: 1573-8663
DOI
https://doi.org/10.1007/s10832-017-0092-z

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