Pt/Nb:SrTiO 3 肖特基结的电阻变换效应和光响应特性

发布时间：2021-11-03 11:17

　　制备了Pt/Nb:SrTiO₃肖特基结,测试了该器件的电阻变换和光响应特性。该器件的最大阻变（resistive switching,RS）倍率达到1.1×106,有较好的翻转和保持性能,并且具有多级存储特性。对器件施加紫色（405 nm）和红色（650 nm）激光光照,可观察到明显的光响应特性,特别是器件在高阻态下的光响应具有显著的开关特性。实现了光照对Pt/Nb:SrTiO₃器件阻变的调控以及电压对器件光响应的调控。对实验结果的分析表明,Pt/Nb:SrTiO₃的阻变以及光响应现象来源于Pt/Nb:SrTiO₃界面肖特基势垒及附近缺陷对电子的束缚/解束缚。该器件在多级阻变存储器以及多功能光电传感器中有潜在的应用价值。 

【文章来源】：武汉大学学报(理学版). 2020,66(06)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

Pt/NSTO器件的I-V及阻变特性

图2(a）和图2(b）分别为I-V曲线正向高电压部分（大约+0.6～+1.5 V）的F-N隧穿分段拟合结果，电压处于+0.6～+1.1 V的区域为RegionⅠ，处于+1.1～+1.5 V的区域为RegionⅡ，两个区域I-V曲线的F-N隧穿拟合斜率不同。根据拟合的直线斜率算得的隧穿势垒如表1所示，可以看到相同-Vmax下，RegionⅠ的隧穿势垒高于RegionⅡ。同时，随着-Vmax的增加，RegionⅠ和RegionⅡ的隧穿势垒都逐渐增大。这与上文中，随着-Vmax逐渐增大，器件RESET后的电阻逐渐增大的结果是一致的。如图2(c）所示，器件的I-V曲线在正向小电压部分（小于+0.8 V）符合肖特基二极管正向电流特性

为了研究Pt/NSTO的阻变与光响应之间的联系，用不同的电压脉冲对器件进行写入，接着读取器件在光照下的开路电压Voc（图3(c）），然后用-0.2V电压脉冲读取器件在暗场和光照下的电阻（图3(d））。由图3(d）和图3(c）可知，光照使HRS阻值显著减小；随着正向写入电压逐渐增大，器件逐渐转变到LRS，同时开路电压逐渐减小至几乎为零；而随反向写入电压的升高，器件电阻和开路电压逐渐增大。这表明器件电阻与开路电压相互关联。2.5 不同阻态下Pt/NSTO的光响应特性


本文编号：3473585