Глава 1. Обзор информационных источников

Халькогенидные стеклообразные полупроводники (ХСП) были открыты Борисом Тимофеевичем Коломийцем и Ниной Александровной Горюновой в середине 1950-х годов в Физико-техническом институте им.

В 1962 г. Пирсон с соавторами наблюдали на вольтамперной характеристике (BAX) стекол системы As-Te-J участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением [2]. В 1963 г. Коломиец и Лебедев при приложении к пленкам Tl-As-Se(Te) пилообразных импульсов напряжения также наблюдали S-образную BAX [13] При подаче на образец прямоугольных импульсов напряжения они наблюдали достаточно быстрый переход пленки в состояние с низким сопротивлением после некоторого времени задержки. Приблизительно в то же время аналогичные результаты были получены Овшинским на пленках ХСП состава SiTeAsGe [14].

Рассмотрим пленку ХСП толщиной L,на которую подано напряжение V. Если приложенное электрическое поле меньше 104 В/см, то сопротивление пленки остается постоянным [15]. При увеличении приложенного напряжения сопротивление пленки монотонно уменьшается. Наконец, когда приложенное напряжение достигает порогового значения I'⅛, которое также называют напряжением прямого перехода, после некоторого времени задержки ⅛ происходит переход в проводящее состояние, который происходит за время собственного переключения Z_wи сопровождается быстрым ростом тока ОТ Iiдо I_c._n (Рис. 1.1).

Время задержки ⅛ зависит от толщины пленки и может изменяться от наносекунд для пленок нанометровой толщины до сотен микросекунд для пленок толщиной в несколько десятков микрон.

В проводящем состоянии напряжение на образце остается приблизительно постоянным, в то время как ток может изменяться в широких пределах. Это свидетельствует о том, что в проводящем состоянии образуется область C высокой плотностью тока, которую также называют шнуром тока.

Рис 1 1 Схематическое изображение нелинейной BAX халькогенидов в сильных электрических полях с эффектом переключения

Важно отметить, что эффект переключения является обратимым. Если уменьшить напряжение ниже некоторого минимального значения K⅛ (holding voltage - напряжение поддержки или напряжение обратного перехода), устройство возвращается вдоль линии нагрузки в исходное состояние с высоким сопротивлением за время восстановления t_r (recovery time). Благодаря обратимости эффект переключения часто называют обратимым пробоем материала. В работе Коломиец и Лебедев наблюдали, что пленка ХСП сохраняет проводящее состояние в течение нескольких микросекунд после снятия приложенного напряжения [17].

1.1.