Substrate dependent growth behaviors of plasma-enhanced atomic layer deposited nickel oxide films for resistive switching application

Chemistry of Materials

Volumn 24, Issue 24, 2012, Pages 4675-4685

  Song, Seul Ji ^a   Lee, Sang Woon ^a   Kim, Gun Hwan ^a   Seok, Jun Yeong ^a   Yoon, Kyung Jean ^a   Yoon, Jung Ho ^a   Hwang, Cheol Seong ^a   Gatineau, Julien ^b   Ko, Changhee ^b  

^a Seoul National University   (South Korea)

^b AIR LIQUIDE   (France)

Author keywords

NiO; O2 plasma; plasma enhanced atomic layer deposition; Pt; resistive switching memory; Ru; W

Indexed keywords

ATOMIC LAYER DEPOSITED; BONDING STATE; ENHANCED GROWTH; GROWTH BEHAVIOR; IDENTICAL CRYSTALS; INITIAL STAGES; LAYER-INVERSION; METAL SUBSTRATE; NIO; NIO FILMS; NIO THIN FILM; NON-VOLATILE MEMORY APPLICATION; NUCLEATION BEHAVIOR; OXIDATION STATE; OXYGEN GAS; PLASMA-ENHANCED ATOMIC LAYER DEPOSITION; RESISTANCE SWITCHING; RESISTIVE SWITCHING; RESISTIVE SWITCHING MEMORIES; SUBSTRATE EFFECTS; SUBSTRATE METALS; SUBSTRATE TEMPERATURE; SURFACE CHEMICAL REACTIONS; TEMPERATURE RANGE; TEMPERATURE REGIMES; THERMAL CRACKING; TWO-MATERIALS;

ATOMIC LAYER DEPOSITION; CRACKING (CHEMICAL); DEPOSITS; FILM GROWTH; GROWTH RATE; INVERSION LAYERS; NICKEL; NICKEL OXIDE; OXIDE FILMS; OXYGEN SUPPLY; PHOTOELECTRONS; PLASMAS; PLATINUM; RUTHENIUM; SURFACES; TUNGSTEN; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

SUBSTRATES;

EID: 84871543811     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm302182s     Document Type: Article

References (33)

1. Suntola, T. Mater. Sci. Rep. 1989, 4, 261
2. Gusev, E. P.; Cabral, C., Jr.; Copel, M.; D'Emic, C.; Gribelyuk, M. Microelectron. Eng. 2003, 69, 145
3. Cho, M.; Park, J.; Park, H. B.; Hwang, C. S.; Jeong, J.; Hyun, K. S. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 334
4. Choi, B. J.; Choi, S.; Eom, T.; Ryu, S. W.; Cho, D.-Y.; Heo, J.; Kim, H. J.; Hwang, C. S.; Kim, Y. J.; Hong, S. K. Chem. Mater. 2009, 21, 2386
5. Lee, S. W.; Han, J. H.; Kim, S. K.; Han, S.; Lee, W.; Hwang, C. S. Chem. Mater. 2011, 23, 976
6. Won, S.-J.; Suh, S.; Lee, S. W.; Choi, G.-J.; Hwang, C. S.; Kim, H. J. Electrochem. Solid-State Lett. 2010, 13, G13
7. Lee, S. W.; Han, J. H.; Han, S.; Lee, W.; Jang, J. H.; Seo, M.; Kim, S. K.; Dussarrat, C.; Gatineau, J.; Min, Y.-S.; Hwang, C. S. Chem. Mater. 2011, 23, 2227
8. Lee, M.-J.; Kim, S. I.; Lee, C. B.; Yin, H.; Ahn, S.-E.; Kang, B. S.; Kim, K. H.; Park, J. C.; Kim, C. J.; Song, I.; Kim, S. W.; Stehanovich, G.; Lee, J. h.; Chung, S. J.; Kim, Y. H.; Park, Y. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1587
9. Kim, K. M.; Song, S. J.; Kim, G. H.; Seok, J. Y.; Lee, M. H.; Yoon, J. H.; Park, J.; Hwang, C. S. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1587
10. Chang, S. H.; Lee, J. S.; Chae, S. C.; Lee, S. B.; Liu, C.; Kahng, B.; Kim, D. -W.; Noh, T. W. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 026801
11. Oka, K.; Yanagida, T.; Nagashima, K.; Kanai, M.; Xu, B.; Park, B. H.; Katayama-Yoshida, H.; Kawai, T. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2535
12. Lee, M.-J.; Seo, S.; Seo, D.; Jeong, E.; Yoo, I. K. Integr. Ferroelectr. 2004, 68, 19
13. Lee, M. J.; Park, Y.; Ahn, S. E.; Kang, B. S.; Lee, C. B.; Kim, K. H.; Xianyu, W. X.; Yoo, I. K.; Lee, J. H.; Chung, S. J.; Kim, Y. H.; Lee, C. S.; Choi, K. N.; Chung, K. S. J. Appl. Phys. 2008, 103, 013706
14. Chen, H.-L.; Yang, Y.-S. Thin Solid Films 2008, 516, 5590
15. Seok, J. Y.; Kim, G. H.; Kim, J. H.; Kim, U. K.; Chung, Y. J.; Song, S. J.; Yoon, J. H.; Yoon, K. J.; Lee, M. H.; Kim, K. M.; Hwang, C. S. Electron Device Lett. 2012, 33, 582
16. Baek, I. G.; Park, C. J.; Ju, H.; Seong, D. J.; Ahn, H. S.; Kim, J. H.; Yang, M. K.; Song, S. H.; Kim, E. M.; Park, S. O.; Park, C. H.; Song, C. W.; Jeong, G. T.; Choi, S.; Kang, H. K.;; Chung, C. International Electron Devices Meeting 2011, 2011, 31.8.1.
17. Lin, C.-Y.; Wu, C.-Y.; Wu, C.-Y.; Lee, T.-C.; Yang, F.-L.; Tseng, C.; Hu, T.-Y. IEEE Electron Device Lett. 2007, 28, 366
18. Lee, C. B.; Kang, B. S.; Benayad, A.; Lee, M. J.; Ahn, S.-E.; Kim, K. H.; Stefanovich, G.; Park, Y.; Yoo, I. K. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 042115
19. Kang, J.-K.; Rhee, S.-W. Thin Solid Films 2001, 391, 57
20. Lu, H. L.; Scarel, G.; Li, X. L.; Fanciulli, M. J. Cryst. Growth 2008, 310, 5464
21. Lamperti, A.; Spiga, S.; Lu, H. L.; Wiemer, C.; Perego, M.; Cianci, E.; Alia, M.; Fanciulli, M. Microelectron. Eng. 2008, 85, 2425
22. Puurunen, R. L. Chemical Vapor Deposition 2003, 9, 249
23. Alam, M. A.; Green, M. L. J. Appl. Phys. 2003, 94, 3403
24. Puurunen, R. L. J. Appl. Phys. 2005, 97, 121301
25. Hwang, C. S.; Vaudin, M. D.; Schenck, P. K. J. Mater. Res. 1998, 13, 368
26. Lindahl, E.; Lu, J.; Ottosson, M.; Carlsson, J.-O. J. Cryst. Growth 2009, 311, 4082
27. Choi, G.-J.; Kim, S. K.; Won, S.-J.; Kim, H. J.; Hwang, C. S. J. Electrochem. Soc. 2009, 156, G138
28. Elam, J. W.; Martinson, A. B. F.; Pellin, M. J.; Hupp, J. T. Chem. Mater. 2006, 18, 3571
29. George, S. M. Chem. Rev. 2010, 110, 111
30. Elam, J. W.; Pellin, M. J.; Elliott, S. D.; Zydor, A.; Faia, M. C.; Hupp, J. T. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 253123
31. Kim, K. M.; Jeong, D. S.; Hwang, C. S. Nanotechnology 2011, 22, 254002
32. Yang, J. J.; Inoue, I. H.; Mikolajick, T.; Hwang, C. S. MRS Bull. 2012, 37, 131
33. Ahn, S.-E.; Lee, M.-J.; Park, Y.; Kang, B. S.; Lee, C. B.; Kim, K. H.; Seo, S.; Suh, D.-S.; Kim, D.-C.; Hur, J.; Xianyu, W.; Stefanovich, G.; Yin, H.; Yoo, I.-K.; Lee, J.-H.; Park, J.-B.; Baek, I.-G.; Park, B. H. Adv. Mater. 2008, 20, 924