아이온-결함 필라멘트 스위칭 (MAPbI₃에서의 요오드 이동)

MAPbI3-thin-film의 요오드 점결함 이동에 의해 구동되는 초저전계 필라멘트 형성 및 소멸 (see Choi et al., Adv. Mater. (2016), Fig. 3).

이동 장벽 (DFT NEB, GGA-PBE, VASP, 사방정계 상)

모든 값은 Choi et al., Adv. Mater. (2016), Fig. 3b,c 참조. MA⁺ 양이온의 피코초 규모 회전 유연성이 장벽을 추가적으로 낮추는 데 기여하는 것으로 제안되고 있다.

필라멘트 사이클

• LRS (ON, 옴 접촉): I_i′가 양의 바이어스 하에서 축적되어 국소적인 전도성 필라멘트를 형성함 (직경 50 nm 미만; ON 전류는 전극 면적에 무관함).
• HRS (OFF, SCLC): 반대 바이어스 하에서 V_I의 역방향 이동이 필라멘트를 끊음.

이 내인성 이온 메커니즘으로 인해 SET 공정이 전기형성(electroforming) 없이 ~0.13 V에서 이루어지며 (산화물 RRAM의 ~V 규모 전기형성 전압과 대조적임), Ag-MAPbI3-Pt-MIM-cell의 resistive-switching-ON-OFF-ratio를 발생시킨다.

DFT 주의사항. 장벽 값은 스핀-궤도 결합을 포함하지 않은 사방정계 상에서 0 K 조건으로 계산된 것이다; 이후 연구에서는 다른 값이 보고될 수 있다. 추가적인 페로브스카이트 메모리 관련 논문이 입수되는 경우 교차 검증 대상으로 표시할 것.