Свойства и механизмы функционирования наноструктурированных элементов резистивной памяти, полученных молекулярным наслаиванием

Разработан технологический процесс получения наноструктурированных пленок оксидов титана методом молекулярного наслаивания. Синтезированы структуры на основе оксида титана (TiO₂/TCO/подложка) с мемристорным эффектом, обеспечивающие максимальный набор промежуточных состояний (записи аналоговых данных) и устойчивых к деградации при многократном повторении циклов переключения. Сконструирована, собрана и запущена измерительная система, позволившая провести измерения в режиме генератора тока/напряжения. Разработан подход к измерению ВАХ и ВФХ синтезированных структур. Впервые разработан подход, позволивший объединить электрофизические и спектроскопические исследования и изучить электронное и атомное строение активных слоев систем с мемристорным эффектом после воздействия на них электрическим полем. Показано, что введение тонкого слоя Al₂O₃ между оксидной пленкой и подложкой блокирует самопроизвольную миграцию заряженных частиц в системах TiO₂/Al₂O₃/ITO/подложка и заметно ограничивает обратную миграцию ионов кислорода. Установлено, что результатом процесса формовки является образование дополнительного канала проводимости за счет образующихся дефектов энергетически локализованных в запрещенной зоне TiO₂. Установлено, что только гладкая поверхность подложки обеспечивает воспроизводимость и стабильность переключений. Предложена модель функционирования резистивной памяти в системах TiO₂/Al₂O₃/ITO/подложка и TiO₂/ITO/подложка.