Process-dependent ferroelectric and memristive properties in polycrystalline Ca:HfO2-based devices

Autores
Ferreyra, C.; Badillo, M.; Sanchez, Maria Jose; Acuautla, M.; Noheda, B.; Rubi, Diego
Año de publicación
2025
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Memristors are considered key building blocks for developing neuromorphic or in-memory computing hardware. Here, we study the ferroelectric and memristive response of Pt/Ca:HfO2/Pt devices fabricated on silicon by spincoating from chemical solution deposition followed by a pyrolysis step and a final thermal treatment for crystallization at 800°C for 90 s. For pyrolysis temperature of 300°C, the annealed samples are ferroelectric while for 400°C a dielectric behavior is observed. For each case, we found a distinct, forming-free, memristive response. Ferroelectric devices can sustain polarization switching and memristive behavior simultaneously. Aided by numerical simulations, wedescribe the memristive behavior of ferroelectric devices arising from oxidemetal Schottky barriers modulation by both the direction of the electrical polarization and oxygen vacancy electromigration. For non-ferroelectric samples, only the latter effect controls the memristive behavior.
Fil: Ferreyra, C.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; Argentina
Fil: Badillo, M.. Politecnico di Milano; Italia
Fil: Sanchez, Maria Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
Fil: Acuautla, M.. University of Groningen; Países Bajos
Fil: Noheda, B.. University of Groningen; Países Bajos
Fil: Rubi, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; Argentina
Materia
ferroelectrics
memristors
oxygen vacancies
neuromorphic computation
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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