MoSe2-doped ultralong Se microwires of length/diameter ratio in the order of ∼240 are synthesized by hydrothermal method. An electronic resistive switching memory (ERSM) device using a single MoSe2-doped ultralong Se microwire is attained. The ERSM exhibits stable resistance ratio of ∼102 for 5000 s, highly stable performance during 500 stressing cycles, and excellent immunity to the frequency of the driving voltage. By investigating the dynamic processes of trap filling, de-trapping, and free-charge migration, trap-controlled space-charge-limited current mechanism is found to dominate the observed ERSM behaviour.

1.
S.
Seo
,
M.
Lee
,
D.
Seo
,
E.
Jeoung
,
D.-S.
Suh
,
I.
Hwang
,
S.
Kim
,
I.
Byun
,
J.-S.
Kim
,
J. S.
Choi
, and
B. H.
Park
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
5655
5657
(
2004
).
2.
L.-W.
Feng
,
C.-Y.
Chang
,
T.-C.
Chang
,
C.-H.
Tu
,
P.-S.
Wang
,
Y.-F.
Chang
,
M.-C.
Chen
, and
H.-C.
Huang
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
262110
(
2009
).
3.
L.
Wilson
,
International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS)
(
Semiconductor Industry Association
,
2013
).
4.
J. J.
Yang
,
M.-X.
Zhang
,
J. P.
Strachan
,
F.
Miao
,
M. D. P. R. D.
Kelley
,
G. M.
Ribeiro
, and
R. S.
Williams
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
232102
(
2010
).
5.
D. C.
Kim
,
S.
Seo
,
S. E.
Ahn
,
D.-S.
Suh
,
M. J.
Lee
,
B.-H.
Park
,
I. K.
Yoo
,
I. G.
Baek
,
H.-J.
Kim
,
E. K.
Yim
,
J. E.
Lee
,
S. O.
Park
,
H. S.
Kim
,
U.-In.
Chung
,
J. T.
Moon
, and
B. I.
Ryu
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
202102
(
2006
).
6.
C. B.
Lee
,
B. S.
Kang
,
A.
Benayad
,
M. J.
Lee
,
S.-E.
Ahn
,
K. H.
Kim
,
G.
Stefanovich
,
Y.
Park
, and
I. K.
Yoo
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
042115
(
2008
).
7.
W.
Guan
,
M.
Liu
,
S.
Long
,
Q.
Liu
, and
W.
Wang
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
223506
(
2008
).
8.
S.-Y.
Wang
,
D.-Y.
Lee
,
T.-Y.
Tseng
, and
C.-Y.
Lin
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
112904
(
2009
).
9.
L.
Goux
,
P.
Czarnecki
,
Y. Y.
Chen
,
L.
Pantisano
,
X.
Wang
,
R.
Degraeve
,
B.
Govoreanu
,
M.
Jurczak
,
D.
Wouters
, and
L.
Altimime
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
243509
(
2010
).
10.
S.
Yu
,
X.
Guan
, and
H.-S. P.
Wong
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
063507
(
2011
).
11.
S.
Yu
,
Y. Y.
Chen
,
X.
Guan
,
H.-S. P.
Wong
, and
J. A.
Kittl
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
043507
(
2012
).
12.
C.-Y.
Huang
,
C.-Y.
Huang
,
T.-L.
Tsai
,
C.-A.
Lin
, and
T.-Y.
Tseng
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
062901
(
2014
).
13.
Y.
Wang
,
K.
Chen
,
X.
Qian
,
Z.
Fang
,
W.
Li
, and
J.
Xu
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
012112
(
2014
).
14.
H.
Sasakura
,
Y.
Nishi
, and
T.
Kimoto
,
Appl. Phys. Lett.
107
,
233510
(
2015
).
15.
F.
Zhou
,
Y.-F.
Chang
,
B.
Fowler
,
K.
Byun
, and
J. C.
Lee
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
063508
(
2015
).
16.
Y. F.
Chang
,
B.
Fowler
,
F.
Zhou
,
Y. C.
Chen
, and
J. C.
Lee
,
Appl. Phys. Lett.
108
,
033504
(
2016
).
17.
T. L.
Tsai
,
H. Y.
Chang
,
J. C.
Lou
, and
T. Y.
Tseng
,
Appl. Phys. Lett.
108
,
153505
(
2016
).
18.
V. K.
Sangwan
,
D.
Jariwala
,
I. S.
Kim
,
K.-S.
Chen
,
L. J.
Lauhon
, and
M. C.
Hersam
,
Nat. Nanotechnol.
10
,
403
406
(
2015
).
19.
S.
Bertolazzi
,
D.
Krasnozhon
, and
A.
Kis
,
ACS Nano
7
,
3246
3252
(
2013
).
20.
G.
Liu
,
X.
Zhuang
,
Y.
Chen
,
B.
Zhang
,
J.
Zhu
,
C.-X.
Zhu
,
K.-G.
Neoh
, and
E.-T.
Kang
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
253301
(
2009
).
21.
S. I.
Kim
,
J. H.
Lee
,
Y. W.
Chang
,
S. S.
Hwang
, and
K.-H.
Yoo
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
033503
(
2008
).
22.
E. D.
Herderick
,
K. M.
Reddy
,
R. N.
Sample
,
T. I.
Draskovic
, and
N. P.
Padture
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
203505
(
2009
).
23.
H. S.
Majumdar
,
A.
Bandyopadhyay
,
A.
Bolognesi
, and
A. J.
Pal
,
J. Appl. Phys.
91
,
2433
2437
(
2002
).
24.
L.
Bozano
,
B.
Kean
,
V.
Deline
,
J.
Salem
, and
J.
Scott
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
607
(
2004
).
25.
H.
Wang
,
F.
Meng
,
B.
Zhu
,
W. R.
Leow
,
Y.
Liu
, and
X.
Chen
,
Adv. Mater.
27
,
7670
7676
(
2015
).
26.
M.
Ambrico
,
A.
Cardone
,
T.
Ligonzo
,
V.
Augelli
,
P. F.
Ambrico
,
S.
Cicco
,
G. M.
Farinola
,
M.
Filannino
,
G.
Perna
, and
V.
Capozzi
,
Org. Electron.
11
,
1809
1814
(
2010
).
27.
J.
Song
,
Y.
Zhang
,
C.
Xu
,
W.
Wu
, and
Z. L.
Wang
,
Nano Lett.
11
,
2829
2834
(
2011
).
28.
G.
Zhou
,
W.
Zhao
,
C.
Xu
,
X.
Ma
, and
A. K.
Zhou
,
J. Alloys. Compd.
679
,
47
53
(
2016
).
29.
S.
Hong
,
T.
Choi
,
J. H.
Jeon
,
Y.
Kim
,
H.
Lee
,
H.-Y.
Joo
,
I.
Hwang
,
J.-S.
Kim
,
S.-O.
Kang
,
S. V.
Kalinin
, and
B. H.
Park
,
Adv. Mater.
25
,
2339
2343
(
2013
).
30.
Q.
Liu
,
W.
Guan
,
S.
Long
,
R.
Jia
,
M.
Liu
, and
J.
Chen
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
12117
(
2008
).
31.
X. L.
Shao
,
L. W.
Zhou
,
K. J.
Yoon
,
H.
Jiang
,
J. S.
Zhao
,
K. L.
Zhang
,
S.
Yoo
, and
C. S.
Hwang
,
Nanoscale.
7
,
11063
11074
(
2015
).
32.
A.
Carbone
,
B. K.
Kotowska
, and
D.
Kotowski
,
Phys. Rev. Lett.
95
,
236601
(
2005
).
33.
J. J.
Yang
,
M. D.
Pickett
,
X.
Li
,
D. A.
Ohlberg
,
D. R.
Stewart
, and
R. S.
Williams
,
Nat. Nanotechnol.
3
,
429
433
(
2008
).
34.
D.
Lee
,
D.-J.
Seong
,
I.
Jo
,
F.
Xiang
,
R.
Dong
,
S.
Oh
, and
H.
Hwang
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
122104
(
2007
).
35.
G.
Zhou
,
B.
Wu
,
X.
Liu
,
Z. L.
Li
,
S.
Zhang
,
A.
Zhou
, and
X.
Yang
,
J. Alloys Compd.
678
,
31
35
(
2016
).
36.
F. M.
Simanjuntak
,
O. K.
Prasad
,
D.
Panda
, and
C-A.
Lin
,
Appl. Phys. Lett.
108
,
183506
(
2016
).
37.
G.-S.
Park
,
X.-S.
Li
,
D.-C.
Kim
,
R.-J.
Jung
,
M.-J.
Lee
, and
S.
Seo
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
222103
(
2007
).
38.
G.
Zhou
,
B.
Wu
,
Z.
Li
,
Z.
Xiao
,
S.
Li
, and
P.
Li
,
Curr. Appl. Phys.
15
,
279
(
2015
).
39.
Y.-F.
Chang
,
L.
Ji
,
Z.-J.
Wu
,
F.
Zhou
,
Y.
Wang
,
F.
Xue
,
B.
Fowler
,
E. T.
Yu
,
P. S.
Ho
, and
J. C.
Lee
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
033521
(
2013
).
40.
A.
Wedig
,
M.
Luebben
,
D.-Y.
Cho
,
M.
Moors
,
K.
Skaja
,
V.
Rana
,
T.
Hasegawa
,
K. K.
Adepalli
,
B.
Yildiz
,
R.
Waser
, and
I.
Valov
,
Nat. Nanotechnol.
11
,
67
74
(
2016
).
41.
B.
Cho
,
J. M.
Yun
,
S.
Song
,
Y.
Ji
,
D. Y.
Kim
, and
T.
Lee
,
Adv. Funct. Mater.
21
,
3976
3981
(
2011
).
42.
G.
Zhou
,
B.
Wu
,
X.
Liu
,
P.
Li
,
S.
Zhang
,
B.
Sun
, and
A.
Zhou
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
18
,
6509
6514
(
2016
).
43.
K.
Aretouli
,
P.
Tsipas
,
D.
Tsoutsou
,
J.
Marquez-Velasco
,
E.
Xenogiannopoulou
,
S.
Giamini
,
E.
Vassalou
,
N.
Kelaidis
, and
A.
Dimoulas
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
143105
(
2015
).
44.
Y.
Jin
,
D. H.
Keum
,
S. J.
An
,
J.
Kim
,
H. S.
Lee
, and
Y. H.
Lee
,
Adv. Mater.
27
,
5534
5540
(
2015
).
45.
S.
Kim
,
Y. J.
Hu
,
S. Y.
Choi
, and
Y. K.
Choi
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
033508
(
2010
).
46.
C. S.
Yang
,
D. S.
Shang
,
Y. S.
Chai
,
L. Q.
Yan
,
B. G.
Shen
, and
Y.
Sun
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
18
,
12466
12475
(
2016
).
47.
X.
Yang
,
B. J.
Choi
,
A. B.
Chen
, and
I. W.
Chen
,
ACS Nano
7
,
2302
2311
(
2013
).
You do not currently have access to this content.