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【2h】

Morphology and Electric Conductance Change Induced by Voltage Pulse Excitation in (GeTe)2/Sb2Te3 Superlattices

机译：（GeTe）2 / Sb2Te3超晶格中电压脉冲激发引起的形貌和电导率变化

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Chalcogenide superlattice (SL) phase-change memory materials are leading candidates for non-volatile, energy-efficient electric memory where the electric conductance switching is caused by the atom repositioning in the constituent layers. Here, we study the time evolution of the electric conductance in [(GeTe)2/(Sb2Te3)1]4 SLs upon the application of an external pulsed electric field by analysing the structural and electrical responses of the SL films with scanning probe microscopy (SPM) and scanning probe lithography (SPL). At a low pulse voltage (1.6–2.3 V), a conductance switching delay of a few seconds was observed in some SL areas, where the switch to the high conductance state (HCS) is accompanied with an SL expansion under the strong electric field of the SPM probe. At a high pulse voltage (2.5–3.0 V), the HCS current was unstable and decayed in a few seconds; this is ascribed to the degradation of the HCS crystal phase under excessive heating. The reversible conductance change under a pulse voltage of opposite polarity emphasised the role of the electric field in the phase-transition mechanism.
机译：硫族化物超晶格（SL）相变存储材料是非易失性，高能效电存储的主要候选材料，其中电导率切换是由组成层中的原子重新定位引起的。在这里，我们通过使用扫描探针显微镜分析SL膜的结构和电响应来研究[（GeTe）2 /（Sb2Te3）1] 4 SLs在施加外部脉冲电场时电导率的时间演化（ SPM）和扫描探针光刻（SPL）。在低脉冲电压（1.6–2.3 V）下，在某些SL区域观察到电导切换延迟为几秒钟，在高电导率状态下，切换到高电导状态（HCS）会伴随SL膨胀。 SPM探针。在高脉冲电压（2.5-3.0 V）下，HCS电流不稳定，并在几秒钟内衰减。这归因于在过度加热下HCS晶相的降解。在相反极性的脉冲电压下可逆的电导变化强调了电场在相变机制中的作用。

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