VViderstandsschalten in Stickstoffdotiertem MgO

摘要

Stickstoffdotierte isolierende MgO-Schichten weisen spannungsgesteuerte Widerstandszustände auf, beispielsweise einen Hochwiderstands- und einen Niederwiderstandszustand. Strukturierte Nanoeinheiten auf dem 100-nm-Maßstab weisen hochgradig reproduzierbare Schalteigenschaften auf. Die Spannungswerte, bei denen derartige Einheiten zwischen den beiden Widerstandsniveaus schalten, können durch Erhöhen der Stickstoffkonzentration systematisch verringert werden. Ähnlich kann der Widerstand des Hochwiderstandszustands durch Variieren der Stickstoffkonzentration variiert werden, wobei er bei Variation der Stickstoffkonzentrationen um wenige Prozent um Größenordnungen abnimmt. Andererseits ist der Widerstand des Niederwiderstandszustands beinahe unempfindlich gegen den Stickstoffdotierungsgrad. Der Widerstand von Einheiten mit einer einzelnen Mg50O50-xNx-Schicht kann durch Beschränken des Stromes, der bei dem SET-Vorgang fließen kann, über einen weiten Bereich variiert werden. Es können damit verbundene Datenspeichereinheiten entworfen werden.