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Dual-phase coexistence enables to alleviate resistance drift in phase-change films

Journal of Semiconductors 2024年第7期45卷 55-59页

作者： Tong Wu Chen Chen Jinyi Zhu Guoxiang Wang Shixun Dai Laboratory of Infrared Materials and Devices The Research Institute of Advanced TechnologiesNingbo UniversityNingbo 315211China Institute of Ocean Engineering Ningbo UniversityNingbo 315211China

The amorphous phase-change materials with spontaneous structural relaxation leads to the resistance drift with the time for phase-change neuron synaptic devices. Here, we modify the phase change properties of the conventional Ge_2Sb_2Te_5(GST) material by introducing an SnS phase. It is found that the resistance drift coefficient of SnS-doped GST was decreased from 0.06 to 0.01. It can be proposed that the origin originates from the precipitation of GST nanocrystals accompanied by the precipitation of SnS crystals compared to single-phase GST compound systems. We also found that the decrease in resistance drift can be attributed to the narrowed bandgap from 0.65 to 0.43 eV after SnS-doping. Thus, this study reveals the quantitative relationship between the resistance drift and the band gap and proposes a new idea for alleviating the resistance drift by composition optimization, which is of great significance for finding a promising phase change material.

关键词： phase change films X-ray methods resistance drift optical band gap

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