ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2026, № 8 · СМЕЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Разработка модификаций мемристора со вспомогательным электродом

А.Е. Уразбеков1, П.Е. Троян1, Ю.В. Сахаров1

1 Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Томск
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2026.8.10 УДК 539.23

Аннотация

В настоящей статье представлена разработка модификаций мемристора со вспомогательным электродом и верификация предлагаемого технического решения, отличающегося принципиально новой конструкцией. Образцы представляли собой многослойные мемристивные структуры с алюминиевыми электродами и активным слоем, полученным магнетронным распылением гафниевых и танталовых мишеней. Вспомогательный электрод формировался с применением комплекса на базе автоэмиссионного растрового электронного микроскопа серии Zeiss Supra 55 с блоком для электронно-лучевого экспонирования Raith 150. Показано, что предложенное конструктивное решение позволяет повысить отношение резистивных состояний более чем в два раза при одних и тех же условиях формирования активного слоя мемристора, а также уменьшить разброс его рабочих напряжений.

  • мемристор
  • оксид гафния
  • оксид тантала
  • резистивный эффект
Abstract (in English)

Development of modifications of a memristor with an auxiliary electrode

This article presents the development of memristor modifications with an auxiliary electrode and the verification of the proposed technical solution, which features a fundamentally new design. The samples consisted of multilayer memristive structures with aluminum electrodes and an active layer obtained by magnetron sputtering of hafnium and tantalum targets. The auxiliary electrode was formed using a system based on a Zeiss Supra 55 series field-emission scanning electron microscope with a Raith 150 electron-beam exposure unit. It is shown that the proposed design solution allows for a more than twofold increase in the ratio of resistive states under the same conditions for the formation of the memristor's active layer, as well as a reduction in the spread of its operating voltages.

Для цитирования

Уразбеков А.Е., Троян П.Е., Сахаров Ю.В. Разработка модификаций мемристора со вспомогательным электродом // Журнал радиоэлектроники. – 2026. – № 8. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.8.10

Литература

  1. Исаев А. Г., Пермякова О. О., Рогожин А. Е. Оксидные мемристоры для ReRAM: подходы, характеристики, структуры //Микроэлектроника. - 2023. - Т. 52. - №. 2. - С. 127-151.
  2. Laurenti M. et al. Zinc oxide thin films for memristive devices: a review //Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. - 2017. - Т. 42. - №. 2. - С. 153-172.
  3. Zhuo V. Y., Chen Z., Chui K. J. Resistive Random Access Memory Device Physics and Array Architectures //Emerging Non-volatile Memory Technologies: Physics, Engineering, and Applications. - Singapore : Springer Singapore, 2021. - С. 319-343.
  4. Feng P. A. N. et al. Nonvolatile resistive switching memories-characteristics, mechanisms and challenges //Progress in Natural Science: Materials International. - 2010. - Т. 20. - С. 1-15.
  5. Lee J. et al. Improved resistive switching characteristics of Au/TiO2/Au memristors on PDMS substrates with pyramid arrays //Materials Science and Engineering: B. - 2025. - Т. 314. - С. 117986.
  6. Ghenzi N., Acha C. Exploring the synaptic response of reactive Mn electrodes based TiO2 resistive switches //Solid-State Electronics. - 2025. - Т. 223. - С. 109033.
  7. Hernández-Rodríguez E. et al. Effect of electrode type in the resistive switching behaviour of TiO2 thin films //Journal of Physics D: Applied Physics. - 2013. - Т. 46. - №. 4. - С. 045103.
  8. Hasina D. et al. Surfing the Growth Parameters in the Quest for Low-Power, Forming-Free, and Highly Stable TiOx Memristors for Nanoscale Electronics //Small. - 2025. - Т. 21. - №. 7. - С. 2408369
  9. Yeon H. et al. Alloying conducting channels for reliable neuromorphic computing //Nature Nanotechnology. - 2020. - Т. 15. - №. 7. - С. 574-579.
  10. Уразбеков А. Е. и др. Новый способ увеличения параметра мемристора Roff/Ron на примере тонкопленочной структуры на основе оксида титана //Письма в ЖТФ. - 2025. - Т. 51. - №. 12.