Event-Driven Stochastic Compact Model for Resistive Switching Devices
Suñé, Jordi 1963- (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Bargallo Gonzalez, Mireia (Institut de Microelectrònica de Barcelona)
Saludes-Tapia, Mercedes (Institut de Microelectrònica de Barcelona)
Campabadal, Francesca (Institut de Microelectrònica de Barcelona)
Miranda, Enrique (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)

Data:	2024
Resum:	A stochastic compact model for resistive switching (RS) devices is presented. The motivation is twofold: first, introducing variability in a natural way, and second, accounting for the discrete jumps of conductance observed during set and reset transitions. The model is based on an event generation rate, and it is an 'on-the-fly' procedure because events are randomly generated as the simulation proceeds in time. For the generation of events, we assume a mixed nonhomogeneous Poisson process (NHPP). Before considering RS, we deal with the generation of successive breakdown (BD) events in metal-insulator-semiconductor structures. This confirms the validity of the approach by comparing it with experimental data in which discrete events are evident. To deal with RS, we transform a previous compact model into a stochastic model. Comparison with experiments in TiN/Ti/HfO2/W devices shows the validity of the approach. Current-voltage loops and potentiation-depression transients in pulsed experiments are captured with a single set of parameters. Moreover, the model is an adequate framework to deal with both cycle-to-cycle and device-to-device variability.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación PID2022-139586NB-C41 Agencia Estatal de Investigación PID2022-139586NB-C42 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00497 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00199 Ministerio de Ciencia e Innovación RYC2020-030150-I
Nota:	Altres ajuts: acords transformatius de la UAB
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Publicat a:	IEEE transactions on electron devices, Vol. 71, Núm. 8 (August 2024) , p. 4649-4654, ISSN 1557-9646

DOI: 10.1109/TED.2024.3414370

6 p, 6.7 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats