Исследован тестовый кристалл c модулями энергонезависимой резистивной памяти (Resistive Random Access Memory – RRAM), содержащий матрицу кроссбар 32 × 8 ячеек памяти «1 транзистор – 1 мемристор» (1T1M). В основе ячейки RRAM лежит тонкопленочная мемристивная структура Au/Ta/ZrO2(Y)/Pt/Ti, интегрированная с приборным слоем КМОП КНИ 0.35 мкм.
Исследование проведено методами высокоразрешающей электронной
просвечивающей микроскопии поперечного среза и методами измерения электрофизических характеристик. Отработан оригинальный подход к препарированию поперечного среза мемристора с достаточно малым латеральным размером порядка 10 мкм в интегральной микросхеме с использованием прецизионной ионной полировальной системы для исследования методами просвечивающей электронной микроскопии. Подтверждена работоспособность ячеек памяти, которые демонстрируют более 5·107 циклов биполярного резистивного переключения, малое энергопотребление за счет низкой энергии переключения ≈ 17 нДж, стабильные и хорошо различимые логические (резистивные) состояния. Важной с практической точки зрения особенностью данной ячейки является отсутствие необходимости проведения электроформовки, что минимизирует используемые напряжения. Отработанный подход и представленные в работе результаты исследования могут послужить в качестве научно-технического задела для различных применений мемристоров в интегральном исполнении в нейроэлектронике и нейроморфных вычислительных системах.
Cвязаться с авторским коллективом можно по электронной почте: