Мемристоры для энергонезависимой резистивной памяти на основе двухслойного диэлектрика Al$_2$O$_3$/ZrO$_2$(Y)

Исследованы мемристоры на основе двухслойного диэлектрика Al$_2$O$_3$/ZrO$_2$(Y) с толщиной слоя Al$_2$O$_3$, равной 0, 3, 6 и 9 nm, изготовленные методом магнетронного распыления. Показано, что наличие дополнительного диэлектрического слоя Al$_2$O$_3$ между химически активным электродом Ta и функциональным диэлектриком ZrO$_2$(Y) позволяет локализовать места разрушения и последующего восстановления филаментов при циклических резистивных переключениях и приводит к улучшению стабильности токовых состояний мемристора. Обнаружено, что мемристорные структуры при разных толщинах Al$_2$O$_3$ после изготовления могут находиться как в проводящем, так и в непроводящем состояниях. Установлено, что структуры, изначально находящиеся в различных резистивных состояниях и прошедшие процедуры электроформовки или “антиформовки”, не демонстрировали при последующих измерениях существенных различий в величинах токов и напряжений переключения. Полученные результаты могут быть использованы в качестве рекомендаций по изготовлению “бесформовочных” мемристорных структур, что актуально для их КМОП-интеграции.