A Computer Investigation of the Effect of High-Resistance Layer Inhomogeneities on Resistive Switching in a Bismuth Selenide Microcrystal Structure

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This paper continues the analysis of the results of experimental studies of resistive switching in a structure based on a bismuth selenide microcrystal (flake). It was demonstrated earlier by simulations that both the presence of several highly resistive states in the examined structure and the peculiarities of transitions to these states can be explained by the specific behavior of numerous conducting channels permeating the surface high-resistance (defective) layer. The sources of the nucleation of these channels are believed to be nanoprotrusions on the clamping control silver electrode embedded in the surface layer. In this study it is shown that volumetric inhomogeneities of the surface layer, i.e., nanoinclusions with higher conductivity, can serve as additional sources of the channels. The simulation confirms that the behavior of the channels forming near such inhomogeneities is similar to that of the channels growing from the metallic nanoprotrusions.

About the authors

V. V. Sirotkin

Institute of Problems of Microelectronics Technology and High-Purity Materials, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: sirotkin@iptm.ru
Chernogolovka, Moscow Region, 142432 Russia

References

  1. Tulina N.A., Borisenko I.Yu., Shmytko I.M., Ionov A.M., Kolesnikov N.N., Borisenko D.N. Induced non-metallicity during resistive switching in structures based on a topological insulator Bi2Se3 // Phys. Lett. A. 2012. V. 376. № 45. P. 3398–3401.
  2. Tulina N.A., Rossolenko A.N., Shmytko I.M., Kolesnikov N.N., Borisenko P.N., Bozhko S.I., Ionov A.M. Rectification and resistive switching in mesoscopic heterostructures based on Bi2Se3 // Materials Letters. 2015. V. 158. P. 403–405.
  3. Тулина Н.А., Россоленко А.Н., Шмытько И.М., Колесников Н.Н., Борисенко Д.Н., Сироткин В.В., Борисенко И.Ю. Частотные свойства гетероструктур на основе селенида висмута в эффектах резистивных переключений. эксперимент, численное моделирование // Известия РАН, сер. Физическая. 2016. Т. 80. № 6. С. 741–743.
  4. Тулина Н.А., Россоленко А.Н., Шмытько И.М., Колесников Н.Н., Борисенко Д.Н., Сироткин В.В., Борисенко И.Ю., Тулин В.А. Исследование динамических эффектов в мемристорных структурах на основе селенида висмута. Нужен ли мемристору “хвост шаттла” // Известия РАН, сер. Физическая. 2019. Т. 83. № 6. С. 813–817.
  5. Zotov A.V., Sirotkin V.V., Il’in A.I., Trofimov O.V., Borisenko P.N., Kolesnikov N.N., Tulin V.A. Multilevel memristive structures based on bismuth selenide microcrystals // Chaos, Solitons and Fractals. 2021. V. 143. P. 110542.
  6. Сироткин В.В., Зотов А.В., Тулин В.А. Компьютерный анализ резистивных переключений в структуре на основе микрокристалла селенида висмута // Микроэлектроника. 2022. Т. 51. № 6. С. 457–465.
  7. Сироткин В.В. Компьютерное исследование влияния неоднородностей металлического контакта на резистивные переключения в гетероструктуре на основе селенида висмута // Микроэлектроника. 2021. Т. 50. № 5. С. 363–369.
  8. Tumelero M.A., Faccio R., Pasa A.A. The role of interstitial native defects in the topological insulator Bi2Se3 // J. Phys. Condens. Matter. 2016. V. 28. № 42. P. 425801.
  9. Callaert C., Bercx M., Lamoen D., Hadermann J. Interstitial defects in the van der Waals gap of Bi2Se3 // Acta Crystallogr. Sect. B Struct. Sci. Cryst. Eng. Mater. 2019. V. 75. № 4. P. 717–732.
  10. Тулина Н.А., Сироткин В.В., Борисенко И.Ю., Иванов А.А. Моделирование резистивных переключений в гетероструктурах на основе оксидных соединений // Известия РАН, сер. Физическая. 2013. Т. 77. № 3. С. 297–299.
  11. Tulina N.A., Borisenko I.Yu., Sirotkin V.V. Bipolar resistive switchings in Bi2Sr2CaCu2O8+δ // Solid State Communications. 2013. V. 170. № 1. P. 48–52.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (1MB)
3.

Download (564KB)
4.

Download (1MB)
5.

Download (524KB)
6.

Download (415KB)
7.

Download (1MB)

Copyright (c) 2023 В.В. Сироткин

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».