Complementary charge trapping and ionic migration in resistive switching of rare-earth manganite TbMnO3

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 5, Issue 4, 2013, Pages 1213-1217

  Cui, Yimin ^a   Peng, Haiyang ^b   Wu, Shuxiang ^b   Wang, Rongming ^a   Wu, Tom ^b  

^a BEIHANG UNIVERSITY   (China)

^b NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

Author keywords

capacitance switching; charge trapping; ionic migration; oxygen vacancies; resistive switching

Indexed keywords

CAPACITANCE; CHARGE TRAPPING; HETEROJUNCTIONS; MANGANESE COMPOUNDS; MANGANITES; NIOBIUM COMPOUNDS; OXYGEN VACANCIES; PEROVSKITE; RARE EARTHS; STRONTIUM TITANATES; TERBIUM COMPOUNDS;

CHARGE TRAPPING/DETRAPPING; CONDUCTION MECHANISM; FREQUENCY-DEPENDENT CAPACITANCE; HETEROJUNCTION INTERFACES; IONIC MIGRATION; MULTIFUNCTIONAL DEVICES; RARE-EARTH MANGANITE; RESISTIVE SWITCHING;

SWITCHING;

EID: 84874610940     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am301769f     Document Type: Article

References (54)

1. Liu, S. Q.; Wu, N. J.; Ignatiev, A. Appl. Phys. Lett. 2000, 76, 2749
2. Beck, A.; Bednorz, J. G.; Gerber, C.; Rossel, C.; Widmer, D. Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 139
3. Szot, K.; Speier, W.; Bihlmayer, G.; Waser, R. Nat. Mater. 2006, 5, 312-320
4. Waser, R.; Aono, M. Nat. Mater. 2007, 6, 833-840
5. Meijer, G. I. Science 2008, 319, 1625-1626
6. Strukov, D. B.; Snider, G. S.; Stewart, D. R.; Williams, R. S. Nature 2008, 453, 80-83
7. Waser, R.; Dittmann, R.; Staikov, G.; Szot, K. Adv. Mater. 2009, 21, 2632-2663
8. Nagashima, K.; Yanagida, T.; Oka, K.; Kawai, T. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 242902
9. Kim, K. M.; Jeong, D. S.; Hwang, C. S. Nanotechnology 2011, 22, 254002
10. Terabe, K.; Hasegawa, T.; Nakayama, T.; Aono, M. Nature 2005, 433, 47-50
11. Lee, M. J.; Lee, C. B.; Lee, D.; Lee, S. R.; Chang, M.; Hur, J. H.; Kim, Y. B.; Kim, C. J.; Seo, D. H.; Seo, S.; Chung, U. I.; Yoo, I. K.; Kim, K. Nat. Mater. 2011, 10, 625-630
12. Yang, J. J.; Miao, F.; Pickett, M. D.; Ohlberg, D. A. A.; Stewart, D. R.; Lau, C. N.; Williams, R. S. Nanotechnology 2009, 21, 215201
13. 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.; Stefanovich, G.; Lee, J. H.; Chung, S. J.; Kim, Y. H.; Park, Y. Adv. Func. Mater 2009, 19, 1587-1593
14. Shang, D. S.; Shi, L.; Sun, J. R.; Shen, B. G. Nanotechnology 2011, 22, 254008
15. Kim, G. H; Lee, J. H.; Seok, J. Y.; Song, S. J.; Yoon, J. H.; Yoon, K. J.; Lee, M. H.; Kim, K. M.; Lee, H. D.; Ryu, S. W.; Park, T. J.; Hwang, C. S. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 262901
16. Kwon, D. H.; Kim, K. M.; Jang, J. H.; Jeon, J. M.; Lee, M. H.; Kim, G. H.; Li, X. Shu.; Park, G. S.; Lee, B.; Han, S.; Kim, M.; Hwang, C. S. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 148-153
17. Peng, H. Y.; Li, Y. F.; Lin, W. N.; Wang, Y. Z.; Gao, X. Y.; Wu, T. Sci. Rep. 2012, 2, 442
18. Du, Y. M.; Pan, H.; Wang, S. J.; Wu, T.; Feng, Y. P.; Pan, J.; Wee, A. T. S. ACS Nano 2012, 6, 2517
19. Ye, J. Y.; Li, Y. Q.; Gao, J.; Peng, H. Y.; Wu, S. X.; Wu, T. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 132108
20. Sawa, A.; Fujii, T.; Kawasaki, M.; Tokura, Y. Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 4073
21. Hasan, M.; Dong, R.; Choi, H. J.; Lee, D. S.; Seong, D. J.; Pyun, M. B.; Hwang, H. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 202102
22. Rebello, A.; Mahendiran, R. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 112107
23. Wang, C.; Jin, K.; Xu, Z. T.; Wang, L.; Ge, C.; Lu, H. B.; Guo, H. Z.; He, M.; Yang, G. Z. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 192901
24. Yan, X. B.; Xia, Y. D.; Xu, H. N.; Gao, X.; Li, H.; Li, T. R.; Yin, J.; Liu, Z. G. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 112101
25. Ni, M. C.; Guo, S. M.; Tian, H. F.; Zhao, Y. G.; Li, J. Q. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 183502
26. Wu, S. X.; Peng, H. Y.; Wu, T. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 093503
27. Yan, Z. B.; Li, S. Z.; Wang, K. F.; Liu, J. M. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 012103
28. Bogle1, K. A.; Bachhav, M. N.; Deo, M. S.; Valanoor, N.; Ogale, S. B. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 203502
29. Li, M.; Zhuge, F.; Zhu, X.; Yin, K.; Wang, J.; Liu, Y.; He, C.; Chen, B.; Li, R. W. Nanotechnology 2010, 21, 425202
30. Ruotolo, A.; Leung, C. W.; Lam, C. Y.; Cheng, W. F.; Wong, K. H. Phys. Rev. B 2008, 77, 233103
31. Peng, H.; Wu, T. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 152106
32. Thakare, V.; Xing, G. Z.; Peng, H. Y.; Rana, A.; Game, O.; Kumar, P. A.; Banpurkar, A.; Kolekar, Y.; Ghosh, K.; Wu, T.; Sharma, D. D.; Ogale, S. B. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 172412
33. Inoue, I. H.; Yasuda, S.; Akinaga, H.; Takagi, H. Phys. Rev. B 2008, 77, 035105
34. Sawa, A. Mater. Today 2008, 11, 28-36
35. Muenstermann, R.; Menke, T.; Dittmann, R.; Waser, R. Adv. Mater. 2010, 22, 4819-4822
36. Kimura, T.; Goto, T.; Shintani, H.; Ishizaka, K.; Arima, T.; Tokura, Y. Nature 2003, 426, 55-58
37. Yamasaki, Y.; Sagayama, H.; Abe, N.; Arima, T.; Sasai, K.; Matsuura, M.; Hirota, K.; Okuyama, D.; Noda, Y.; Tokura, Y. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 097204
38. Abe, N.; Taniguchi, K.; Ohtani, S.; Umetsu, H.; Arima, T. Phys. Rev. B 2009, 80, 020402(R)
39. Cui, Y. M.; Wang, C. C.; Cao, B. S. Solid State Commun. 2005, 133, 641-645
40. Marti, X.; Skumryev, V.; Ferrater, C.; García-Cuenca, M. V.; Varela, M.; Sánchez, F.; Fontcuberta, J. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 222505
41. Rhoderic, E. H. Metal-Semiconductor Contacts; Clarendon Press: Oxford, U.K., 1978; pp 193-198.
42. Crowell, C. R.; Nakano, K. Solid-State Electron. 1972, 15, 605
43. Zhao, N.; Marinov, O.; Botton, G. A.; Deen, M. J.; Ong, B. S.; Wu, Y.; Liu, P. IEEE Trans. Electron Devices 2005, 52, 2150-2156
44. Lampert, M. A. Phys. Rev. 1956, 103, 1648-1656
45. Yang, H.; Wang, Y. Q.; Wang, H.; Jia, Q. X. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 012909
46. Wang, S. Y.; Cheng, B. L.; Wang, C.; Dai, S. Y.; Lu, H. B.; Zhou, Y. L.; Chen, Z. H.; Yang, G. Z. Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 4116
47. Odagawa, A.; Sato, H.; Inoue, I. H.; Akoh, H.; Kawasaki, M.; Tokura, Y.; Kanno, T.; Adachi, H. Phys. Rev. B 2004, 70, 224403
48. Cui, Y. M.; Cai, W.; LI, Y.; Qian, J. Q.; Xu, P.; Wang, R. M.; Yao, J. E. J. Appl. Phys. 2006, 100, 034101
49. Dimitrijev, S. Principles of Semiconductors Devices; Oxford University Press: Oxfordm U.K., 2006; p 228.
50. Schottky, W. Naturwiss. 1938, 26, 843
51. Frenkel, J. Tech. Phys. USSR 1938, 5, 685
52. Fowler, R. H.; Nordheim, L. W. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1928, 119, 173-181
53. Lenzlinger, M.; Snow, E. H. J. Appl. Phys. 1969, 40, 278
54. Cui, Y. M.; Tian, Y. F.; Liu, W.; Li, Y. F.; Wang, R. M.; Wu, T. AIP Adv. 2011, 1, 042129