Polycrystalline YMnO3 thin films sandwiched between an un-patterned bottom electrode (Pt or Pt/Ti) and a circular top electrode (Au or Al) reveal an electroforming-free, unipolar resistive switching. We report YMnO3 resistive switching devices endurance depending on the bottom electrode and the top electrode. The number of loading cycles of the Al/YMnO3/Pt resistive switch is larger than 103. The resistance ratio between the high resistance (OFF) and the low resistance (ON) state is larger than 104, which can be further increased to 105 by decreasing the diameter of the Al top electrode.
References
1.
D.
Strukov
and H.
Kohlstedt
, MRS Bull.
37
, 108
–114
(2012
). 2.
R.
Waser
and M.
Aono
, Nat. Mater.
6
, 833
(2007
). 3.
S.
Yu
, Y.
Wu
, R.
Jeyasingh
, D.
Kuzum
, and H. S. P.
Wong
, IEEE Trans. Electron Devices
58
, 2729
(2011
). 4.
T.
You
, Y.
Shuai
, W.
Luo
, N.
Du
, D.
Bürger
, I.
Skorupa
, R.
Hübner
, S.
Henker
, C.
Mayr
, R.
Schüffny
, T.
Mikolajick
, O. G.
Schmidt
, and H.
Schmidt
, Adv. Funct. Mater.
24
, 3357
(2014
). 5.
J. H.
Shim
, Q.
Hu
, M. R.
Park
, Y.
Abbas
, C. J.
Kang
, J.
Kim
, and T.-S.
Yoon
, J. Korean Phys. Soc.
67
, 936
(2015
). 6.
G.-Y.
Zhang
, D.-Y.
Lee
, I.-C.
Yao
, C.-J.
Hung
, S.-Y.
Wang
, T.-Y.
Huang
, J.-W.
Wu
, and T.-Y.
Tseng
, Jpn. J. Appl. Phys.
52
, 041101
(2013
). 7.
Y.-S.
Lai
, C.-H.
Tu
, D.-L.
Kwong
, and J. S.
Chen
, Appl. Phys. Lett.
87
, 122101
(2005
). 8.
Y.
Shuai
, S.
Zhou
, D.
Bürger
, M.
Helm
, and H.
Schmidt
, J. Appl. Phys.
109
, 124117
(2011
). 9.
X. G.
Chen
, X. B.
Ma
, Y. B.
Yang
, L. P.
Chen
, G. C.
Xiong
, G. J.
Lian
, Y. C.
Yang
, and J. B.
Yang
, Appl. Phys. Lett.
98
, 122102
(2011
). 10.
A.
Bogusz
, A. D.
Müller
, D.
Blaschke
, I.
Skorupa
, D.
Bürger
, A.
Scholz
, O. G.
Schmidt
, and H.
Schmidt
, AIP Adv.
4
, 107135
(2014
). 11.
C. J.
Howard
, B. J.
Campbell
, H. T.
Stokes
, M. A.
Carpenter
, and R. I.
Thomson
, Acta Cryst.
69
(6
), 534
–540
(2013
). 12.
A. S.
Gibbs
, K. S.
Knight
, and P.
Lightfoot
, “High-temperaturephase transitions of hexagonal YMnO3
,” Phys. Rev. B
83
(9
), 094111
(2011
). 13.
B.
Van Aken
, T. T.
Palstra
, A.
Filippetti
, and N. A.
Spaldin
, Nat. Mater.
3
, 164
(2004
). 14.
T.
Choi
, Y.
Horibe
, H. T.
Yi
, Y. J.
Choi
, W.
Wu
, and S.-W.
Cheong
, Nat. Mater.
9
, 253
(2010
). .15.
S. H.
Skjærvø
, E. T.
Wefring
, S. K.
Nesdal
, N. H.
Gaukås
, G. H.
Olsen
, J.
Glaum
, T.
Tybell
, and S. M.
Selbach
, Nat. Commun.
7
, 13745
(2016
). 16.
A.
Bogusz
, D.
Bürger
, I.
Skorupa
, O. G.
Schmidt
, and H.
Schmidt
, Nanotechnology
27
, 455201
(2016
). 17.
Z. B.
Yan
, S. Z.
Li
, K. F.
Wang
, and J. M.
Liu
, Appl. Phys. Lett.
96
, 012103
(2010
). 18.
Z.
Chen
, C. L.
Ma
, F. X.
Wu
, Y. B.
Chen
, J.
Zhou
, G. L.
Yuan
, Z. B.
Gu
, S. T.
Zhang
, and Y. F.
Chen
, Appl. Surf. Sci.
257
, 8033
(2011
). 19.
H.
Sim
, J.
Choi
, D.
Lee
, M.
Chang
, D.
Choi
, Y.
Son
, E.-H.
Lee
, W.
Kim
, Y.
Park
, I.-K.
Yoo
, and H.
Hwang
, IEDM Tech. Dig.
758
(2005
). 20.
J. J.
Yang
, F.
Miao
, M. D.
Pickett
, D. A. A.
Ohlberg
, D. R.
Stewart
, C. N.
Lau
, and R. S.
Williams
, Nanotechnology
20
, 215201
(2009
). 21.
K.
Szot
, W.
Speier
, G.
Bihlmayer
, and R.
Waser
, Nat. Mater.
5
, 312
(2006
). 22.
D. S.
Jeong
, H.
Schroeder
, U.
Breuer
, and R.
Waser
, J. Appl. Phys.
104
, 123716
(2008
). 23.
D. S.
Jeong
, R.
Thomas
, R. S.
Katiyar
, J. F.
Scott
, H.
Kohlstedt
, A.
Petraru
, and C. S.
Hwang
, Rep. Prog. Phys.
75
, 076502
(2012
). 24.
R.
Münstermann
, J.
Joshua Yang
, J. P.
Strachan
, G.
Medeiros-Ribeiro
, and R.
Dittmann
, Phys. Status Sol. RRL
4
, 16
(2010
). 25.
C.
Lenser
, M.
Patt
, S.
Menzel
, A.
Köhl
, C.
Wiemann
, C. M.
Schneider
, R.
Waser
, and R.
Dittmann
, Adv. Funct. Mater.
24
, 4466
(2014
). 26.
K.
Skaja
, C.
Bäumer
, O.
Peters
, S.
Menzel
, M.
Moors
, H.
Du
, M.
Bornhöfft
, C.
Schmitz
, V.
Feyer
, C.-L.
Jia
, C. M.
Schneider
, J.
Mayer
, R.
Waser
, and R.
Dittmann
, Adv. Funct. Mater.
25
, 7154
(2015
). 27.
A.
Bogusz
, “Development of novel YMnO3-based memristive structures
,” Ph.D. dissertation, Technical university of Chemnitz
, Chemnitz
, 2016
.28.
Q.
Li
, L.
Qiu
, X.
Wei
, B.
Dai
, and H.
Zeng
, Sci. Rep.
6
, 29347
(2016
). 29.
X.
Yang
, B. J.
Choi
, A. B. K.
Chen
, and I.
Wei Chen
, ACS Nano.
7
(3
), 2302
(2013
). 30.
F.
Borgatti
, C.
Park
, A.
Herpers
, F.
Offi
, R.
Egoavil
, Y.
Yamashita
, A.
Yang
, M.
Kobata
, K.
Kobayashi
, J.
Verbeeck
, G.
Panaccione
, and R.
Dittmann
, Nanoscale
5
, 3954–3960
(2013
). © 2018 Author(s).
2018
Author(s)
You do not currently have access to this content.
