isp_vmkovzik_202412_kovzik.pdf

• Ковзик Валерия Михайловна, магистрант НГУ, ведущий инженер ИФП СО РАН
• Перевалов Тимофей Викторович, к.ф.-м.н., с.н.с. ИФП СО РАН.

Известно, что легирование HfO₂ Al и Y приводит к улучшению характеристик ячеек RRAM (мемристоров) и FRAM: уменьшение напряжения формовки, увеличение окна памяти и увеличение числа циклов перепрограммирования. Работа посвящена выяснению механизмов влияния Al и Y на свойства элементов RRAM и FRAM необходимо установить атомную и электронную структуру HfO₂, в том числе с вакансиями кислорода. Установлено, что легирование HfO₂ Al/Y облегчает процесс формирования вакансий кислорода (Vo). Дырочный транспорт по Vo в легированном HfO₂ не осуществляется ввиду большой энергии ионизации ловушки. Электронный транспорт возможен, однако затруднён по сравнению с транспортом заряда по Vo в нелегированном HfO₂. При этом, для HfO₂:Al такое подавление проводимости меньше, чем в HfO₂:Y. Установлено, что формирование компенсирующей Vo за счёт перемещения одного из узловых атомов кислорода в некоторое междоузельное положение энергетически выгодно. Такой переход либо происходит автоматически в результате структурной релаксации (выталкивания кислорода атомами примеси), либо требует преодоления энергетического барьера.