Redox-based resistive switching memories

Journal of Nanoscience and Nanotechnology

Volumn 12, Issue 10, 2012, Pages 7628-7640

  Waser, Rainer ^a  

^a RWTH AACHEN UNIVERSITY   (Germany)

Author keywords

Randon Access Memories; Resistive Switching Memories; Valence Change Memory

Indexed keywords

DATA RETENTION; FEATURE SIZES; HIGH NONLINEARITY; IONIC MOTION; MICROSCOPIC SWITCHING; NANO SCALE; REDOX PROCESS; RESISTIVE RANDOM ACCESS MEMORY; RESISTIVE SWITCHING MEMORIES; SWITCHING ENERGY; SWITCHING KINETICS; SWITCHING TIME; VALENCE CHANGE;

SWITCHING SYSTEMS;

SWITCHING;

EID: 84870786622     PISSN: 15334880     EISSN: 15334899     Source Type: Journal    
DOI: 10.1166/jnn.2012.6652     Document Type: Review

References (59)

1. T. W. Hickmott, J. Appl. Phys. 33, 2669 (1962).
2. J. F. Gibbons and W. E. Beadle, Solid-State Electron. 7, 785 (1964).
3. J. G. Simmons and R. R. Verderber, Radio and Electronic Engineer 34, 81 (1967).
4. Y. Hirose and H. Hirose, J. Appl. Phys. 47, 2767 (1976).
5. G. Dearnaley, A. M. Stoneham, and D. V. Morgan, Rep. Prog. Phys. 33, 1129 (1970).
6. D. P. Oxley, Electrocomponent Science and Technology 3, 217 (1977).
7. H. Pagnia and N. Sotnik, Phys. Stat. Sol. 108, 11 (1988).
8. A. Asamitsu, Y. Tomioka, H. Kuwahara, and Y. Tokura, Nature 388, 50 (1997).
9. M. N. Kozicki, M. Yun, L. Hilt, and A. Singh, J. Electrochem. Soc. 10, 298 (1999).
10. A. Beck, J. G. Bednorz, C. Gerber, C. Rossel, and D. Widmer, Appl. Phys. Lett. 77, 139 (2000).
11. K. Szot, W. Speier, G. Bihlmayer, and R. Waser, Nat. Mater. 5, 312 (2006).
12. R. Waser, R. Dittmann, G. Staikov, and K. Szot, Adv. Mater. 21, 2632 (2009).
13. D. B. Strukov, G. S. Snider, D. R. Stewart, and R. S. Williams, Nature 453, 80 (2008).
14. J. J. Yang, M. D. Pickett, X. Li, D. A. A. Ohlberg, D. R. Stewart, and R. S. Williams, Nat. Nanotechnol. 3, 429 (2008).
15. R. Waser and M. Aono, Nat. Mater. 6, 833 (2007).
16. D. Ielmini, R. Bruchhaus, and R. Waser, Phase Transit. 84, 570 (2011).
17. I. G. Baek, M. S. Lee, S. Seo, M. J. Lee, D. H. Seo, D.-S. Suh, J. C. Park, S. Park, H. S. Kim, I. K. Yoo, U.-I. Chung, and I. T. Moon, IEDM Tech. Dig. (2004), p. 587.
18. D. S. Jeong, H. Schroeder, and R. Waser, Electrochem. Solid State Lett. 10, G51 (2007).
19. S. Menzel, M. Waters, A. Marchewka, U. Böttger, R. Dittmann, and R. Waser, Adv. Funct. Mater. 21, 4487 (2011).
20. K. Terabe, T. Hasegawa, T. Nakayama, and M. Aono, Nature 433, 47 (2005).
21. S. Dietrich, M. Angerbauer, M. Ivanov, D. Gogl, H. Hoenigschmid, M. Kund, C. Liaw, M. Markert, R. Symanczyk, L. Altimime, S. Bournat, and G. Mueller, IEEE Journal of Solid-State Circuits 42, 839 (2007).
22. I. Valov, R. Waser, J. R. Jameson, and M. N. Kozicki, Nanotechnology 22, 254003/1 (2011).
23. B. J. Choi, D. S. Jeong, S. K. Kim, C. Rohde, S. Choi, J. H. Oh, H. J. Kim, C. S. Hwang, K. Szot, R. Waser, B. Reichenberg, and S. Tiedke, J. Appl. Phys. 98, 33715 (2005).
24. R. Meyer, L. Schloss, J. Brewer, R. Lambertson, W. Kinney, J. Sanchez, and D. Rinerson, Proc. NVMTS (2008), p. 54.
25. A. Sawa, Mater. Today 11, 28 (2008).
26. H. Sim, D. Choi, D. Lee, S. Seo, M.-J. Lee, I.-K. Yoo, and H. Hwang, IEEE Electron Device Letters 26, 292 (2005).
27. R. Muenstermann, T. Menke, R. Dittmann, and R. Waser, Adv. Mat. 22, 4819 (2010).
28. Y. V. Pershin and M. Di Ventra, Adv. Phys. 60, 145 (2011).
29. R. Waser, S. Menzel, and R. Bruchhaus, Nanoelectronics and Information Technology, 3rd edn., Wiley-VCH, Weinheim-Berlin, Germany (2012).
30. H. Akinaga, H. Shima, F. Takano, I. H. Inoue, and H. Takagi, IEEJ Trans. 2, 453 (2007).
31. E. Linn, R. Rosezin, C. Kügeler, and R. Waser, Nat. Mater. 9, 403 (2010).
32. R. Muenstermann, T. Menke, R. Dittmann, S. Mi, C.-L. Jia, D. Park, and J. Mayer, J. Appl. Phys. 108, 124504 (2010).
33. C. Schindler, G. Staikov, and R. Waser, Appl. Phys. Lett. 94, 072109 (2009).
34. R. Waser (ed.), Nanoelectronics and Information Technology, 3rd edn., Wiley-VCH (2012).
35. M. J. Lee, C. B. Lee, D. Lee, S. R. Lee, M. Chang, J. H. Hur, Y. B. Kim, C. J. Kim, D. H. Seo, S. Seo, U. I. Chung, I. K. Yoo, and K. Kim, Nat. Mater. 10, 625 (2011).
36. M. J. Kim, I. G. Baek, Y. H. Ha, S. J. Baik, J. H. Kim, D. J. Seong, S. J. Kim, Y. H. Kwon, C. R. Lim, H. K. Park, D. Gilmer, P. Kirsch, R. Jammy, Y. G. Shin, S. Choi, and C. Chung, IEDM Tech. Dig. (2010), p. 444.
37. L. Zhang, Y. Y. Hsu, F. T. Chen, H. Y. Lee, Y. S. Chen, W. S. Chen, P. Y. Gu, W. H. Liu, S. M. Wang, C. H. Tsai, R. Huang, and M. J. Tsai, Nanotechnology 22, 254016 (2011).
38. J. J. Yang, J. P. Strachan, F. Miao, M. Zhang, M. D. Pickett, W. Yi, D. A. A. Ohlberg, G. Medeiros-Ribeiro, and R. S. Williams, Appl. Phys. A\-Mater. Sci. Process 102, 785 (2011).
39. C. Nauenheim, C. Kuegeler, A. Ruediger, and R. Waser, Appl. Phys. Lett. 96, 122902 (2010).
40. H. Schroeder and D. S. Jeong, Microelectronic Engineering 84, 1982 (2007).
41. D.-H. Kwon, K. M. Kim, J. H. Jang, J. M. Jeon, M. H. Lee, G. H. Kim, X.-S. Li, G.-S. Park, B. Lee, S. Han, M. Kim, and C. S. Hwang, Nat. Nanotechnol. 5, 148 (2010).
42. R. Bruchhaus, C. R. Hermes, and R. Waser, MRS Online Proceedings Library 1337, 73 (2011).
43. K. Szot, R. Dittmann, W. Speier, and R. Waser, Phys. Status Solidi- Rapid Res. Lett. 1, R86 (2007).
44. K. Szot, M. Rogala, W. Speier, Z. Klusek, A. Besmehn, and R. Waser, Nanotechnology 22, 254001 (2011).
45. W. Lee, M. Siddik, S. Jung, J. Park, S. Kim, J. Shin, J. Lee, S. Park, M. Son, and H. Hwang, IEEE Electron Device Lett. 32, 1 (2011).
46. A. Sawa, T. Fujii, M. Kawasaki, and Y. Tokura, Appl. Phys. Lett. 85, 4073 (2004).
47. K. Shibuya, R. Dittmann, S. Mi, and R. Waser, Adv. Mater. 22, 411 (2010).
48. F. Miao, J. J. Yang, J. Borghetti, G. Medeiros-Ribeiro, and R. S. Williams, Nanotechnology 22, 254007 (2011).
49. T. Kever, U. Boettger, C. Schindler, and R. Waser, Appl. Phys. Lett. 91, 083506 (2007).
50. S. Karthauml, B. Lussem, M. Weides, M. Alba, A. Besmehn, R. Oligschlaeger, and R. Waser, J. Appl. Phys. 100, 94504 (2006).
51. V. V. Zhirnov, R. Meade, R. K. Cavin, and G. Sandhu, Nanotechnology 22, 254027 (2011).
52. I. G. Baek, C. J. Park, H. Ju, D. J. Seong, H. S. Ahn, J. H. Kim, M. K. Yang, S. H. Song, and E. M. Kim, 2011 IEEE International Electron Devices Meeting\-IEDM -11 (2011), p. 737.
53. C. Kügeler, R. Rosezin, E. Linn, R. Bruchhaus, and R. Waser, Appl. Phys. A\-Mater. Sci. Process 102, 791 (2011).
54. S. C. Chae, J. S. Lee, S. Kim, S. B. Lee, S. H. Chang, C. Liu, B. Kahng, H. Shin, D. W. Kim, C. U. Jung, S. Seo, M. J. Lee, and T. W. Noh, Adv. Mater. 20, 1154 (2008).
55. S. Yu, X. Guan, and H.-S. P. Wong, 2011 IEEE Int. Electron Devices Meeting\-IEDM'11 (2011), p. 413.
56. Y.-B. Kim, S. R. Lee, D. Lee, C. B. Lee, M. Chang, J. H. Hur, M.-J. Lee, G.-S. Park, C. J. Kim, U.-I. Chung, I.-K. Yoo, and K. Kim, IEEE Symp. VLSI Technol. (2011), p. 52.
57. M. Kund, G. Beitel, C. U. Pinnow, T. Roehr, J. Schumann, R. Symanczyk, K. D. Ufert, and G. Mueller, IEDM Tech. Dig. (2005), p. 754.
58. Z. Wei, T. Takagi, Y. Kanzawa, Y. Katoh, T. Ninomiya, K. Kawai, S. Muraoka, S. Mitani, K. Katayama, S. Fujii, R. Miyanaga, Y. Kawashima, T. Mikawa, K. Shimakawa, and K. Aono, 2011 IEEE International Electron Devices Meeting\-IEDM -11 (2011), p. 721.
59. W.-C. Chien, M.-H. Lee, F.-M. Lee, Y.-Y. Lin, H.-L. Lung, K.-Y. Hsieh, and C.-Y. Lu, 2011 IEEE International Electron Devices Meeting\-IEDM -11 (2011), p. 725.