Моделирование резистивного переключения и процесса электроформовки в структуре Pt/HfO2/TaN с помощью метода Монте-Карло

Abstract

В работе представлено моделирование формирования резистивного переключения в структуре Pt/HfO2/TaN. Предполагается, что на границе с активным электродом происходит диффузия, т.е. рассматривается структура Pt/HfO2(4нм)/ TaOX(1нм)/TaN. Энергии активации для нестехиометричного оксида тантала выбраны близкими к энергиям активации TaO2. Показано, что начало пробоя происходит при достижении характерного значения напряженности электрического поля внутри структуры, а не значения температуры. Приведены результаты моделирования для скорости изменения напряжения 0.5 В/с При этом проводящий канал имеет коническую форму с вершиной у активного электрода. The paper presents a simulation of forming process in the structure with resistive switching Pt/HfO2/TaN. It is assumed that diffusion occurs at the boundary with the active electrode, i.e. the structure of Pt/HfO2 (4nm)/TaOX (1nm)/TaN is considered. The activation energies for non-stoichiometric tantalum oxide were chosen close to the activation energies of TaO2. It is shown that the onset of softbreakdown occurs when a characteristic value of the electric field inside the structure is reached, and not the temperature. Simulation results are presented for a voltage change rate of 0.5 V/s. In this case, the conducting channel has a conical shape with a vertex at the active electrode.