基于二维α-MoO3的多值存储特性及其双重导电机制研究(英文)

作者：单欣; 刘平; 王芳^*; 谢杨杨; 魏俊青; 马泽夏; 石瑶; 孙翰; 鲁世豪; 宋志棠; 闫小兵; 张楷亮^*

来源：Science China-Materials, 2023, 66(12): 4773-4781.

二维过渡金属氧化物材料的出现为高密度、低功耗的忆阻器研究提供了机会.其中,α-MoO3作为功能层应用于忆阻器是最有希望的候选材料之一.然而,对α-MoO3基忆阻器的导电机制的研究仍然不足.本工作中,我们制作了cross-point结构的α-MoO3忆阻器,通过电极工程优化了其忆阻性能,并详细研究了其电阻转变机制.通过引入具有Ag/Ti叠层结构的混合电极实现了多值非挥发性存储性能.基于电流-电压曲线拟合和温度依赖特性测试结果,结合高分辨透射电镜微观表征,我们提出了α-MoO3忆阻器的双重导电机制.在电阻转变过程中,阳离子和阴离子的迁移都对电导调制有贡献,两种由Ag和氧空位组成的导电丝同时存在.该器件展现出稳定的忆阻特性,超过103的耐久性、大于104的开关比ROFF/RON、多值存储特性和快速响应(10μs).本工作为二维α-MoO3纳米片在高密度存储中的应用提供了理论基础.

• 单位
  信息功能材料国家重点实验室