BUSBY, Yan, Sebastian NAU, Stefan SAX, Emil LIST-KRATOCHVIL, Jiří NOVÁK, Rupak BANERJEE, Frank SCHREIBER and Jean-Jacque PIREAUX. Direct observation of conductive filament formation in Alq3 based organic resistive memories. Journal of Applied Physics. Melville (USA): AMER INST PHYSICS, 2015, vol. 118, No 7, p. nestránkováno, 6 pp. ISSN 0021-8979. Available from: https://dx.doi.org/10.1063/1.4928622.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name Direct observation of conductive filament formation in Alq3 based organic resistive memories
Name in Czech Přímé pozorování formování vodivých vláke v organických odporových pamětích založených na Alq3
Authors BUSBY, Yan (380 Italy), Sebastian NAU (40 Austria), Stefan SAX (40 Austria), Emil LIST-KRATOCHVIL (40 Austria), Jiří NOVÁK (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Rupak BANERJEE (356 India), Frank SCHREIBER (276 Germany) and Jean-Jacque PIREAUX (56 Belgium).
Edition Journal of Applied Physics, Melville (USA), AMER INST PHYSICS, 2015, 0021-8979.
Other information
Original language English
Type of outcome Article in a journal
Field of Study 10302 Condensed matter physics
Country of publisher United States of America
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
WWW URL
Impact factor Impact factor: 2.101
RIV identification code RIV/00216224:14740/15:00084346
Organization unit Central European Institute of Technology
Doi http://dx.doi.org/10.1063/1.4928622
UT WoS 000360441900051
Keywords (in Czech) Stříbro; Alq3; difúze; elektrody; negativní rezistance; hybridní organické-anorganické paměti; odporové přepínání; kovové nano-částice; vláknová vodivost; RTG reflektivita; XPS; hmotnostní spektroskopie z doby letu sekundárních iontů
Keywords in English Silver; Alq3; diffusion; electrodes; negative resitance; hybrid organic-inorganic memories; resistive switching; metal nano-particles; filamentary conduction; X-ray reflectivity; XPS; ToF-SIMS
Tags rivok
Tags International impact, Reviewed
Changed by Changed by: Mgr. Eva Špillingová, učo 110713. Changed: 1/4/2016 10:38.
Abstract
This work explores resistive switching mechanisms in non-volatile organic memory devices based on tris(8-hydroxyquinolie) aluminum (Alq(3)). Advanced characterization tools are applied to investigate metal diffusion in ITO/Alq(3)/Ag memory device stacks leading to conductive filament formation. The morphology of Alq(3)/Ag layers as a function of the metal evaporation conditions is studied by X-ray reflectivity, while depth profile analysis with X-ray photoelectron spectroscopy and time-of-flight secondary ion mass spectrometry is applied to characterize operational memory elements displaying reliable bistable current-voltage characteristics. 3D images of the distribution of silver inside the organic layer clearly point towards the existence of conductive filaments and allow for the identification of the initial filament formation and inactivation mechanisms during switching of the device. Initial filament formation is suggested to be driven by field assisted diffusion of silver from abundant structures formed during the top electrode evaporation, whereas thermochemical effects lead to local filament inactivation.
Abstract (in Czech)
Tato práce zkoumá mechanizmus odporového spínání v stalých odporových paměťových článcích založených na tri(8-hydroxyquinolnu) hliníku (Alq(3)). Difuze kovu v paměťových článcích sendvičové struktury ITO/Alq(3)/Ag vedoucí k tvorbě vodivých vláken je zkoumána pokročilými charakterizačními metodami. Morfologie dvou-vrstev Alq(3)/Ag v závislosti na depozičních parametrech je studována pomocí RTG reflektivity a analýza hloubkového profilu je prováděna RTG fotoelektronovou spetkroskopií. Dále je použita technika hmotnostní spektroskopie z doby letu sekundárních iontů k charakterizaci funkčních pamětí vykazujících bi-stabilní volt-ampérovou charakteristiku. 3D snímky rozložení stříbra uvnitř organické vrstvy jasně ukazuje existenci vodivostních vláken a umožňuje identifikaci počátečního formování vlákna a mechanizmus de-aktivace v průběhu přepínání paměťového elementu. Tyto pozorování naznačují formování vláken způsobené elektrickým polem vyvolanou difuzí stříbra z vrchních napařených Ag elektrod a de-aktivaci vláken skrze termochemické efekty.
Links
ED1.1.00/02.0068, research and development projectName: CEITEC - central european institute of technology
PrintDisplayed: 1/8/2024 10:16