Mechanismus des resistiven Schaltens von GeO2 basierend auf dem mehrphononunterstützten Tunneln zwischen Fallen

Ein Modell von gleichmäßig verteilten Fallen im Volumen-Dielektrikum wird für den Mechanismus des resistiven Speicher-Schaltens vorgeschlagen. Der Schaltvorgang vom Hochwiderstandszustand in den Niedrigwiderstandszustand wird durch einen mehrfache Anstieg der Fallen-Konzentration nach der Anwendung von Schaltspannung erklärt. Sowohl die Leitfähigkeiten bei hohem als auch bei niedrigem Widerstand werden durch Mehr-Phonon-Ionisation und Tunneln zwischen benachbarten Fallen bestimmt. Die thermische Fallenenergie für Sauerstoffdefekte und die effektive Elektronenmasse für kristallines α-GeO2 wurden unter Verwendung der Dichtefunktionaltheorie berechnet und für die Anpassung unseres Ladungstransportmodells des resistiven Speichers verwendet. Das Modell wurde an der Struktur TaN-GeO2-Ni verifiziert, mit guter halbquantitativer Übereinstimmung mit dem Experiment.