Даинамические вольтамперные характеристики

Динамические вольтамперные характеристики измерены при гармоническом сигнале на частоте 40 Гц. Напряжение прикладывалось к структуре посредством позолоченного контакта, прижатого к поверхности оксида.

Рисунок 7. Позолоченный контакт, прижатый к поверхности плёнки оксида молибдена, радиус изгиба порядка 0,3 – 0,5 мм.

После опускания электрода на поверхность плёнки оксида молибдена, амплитуда тестового сигнала плавно увеличивалась, скорость развёртки амплитуды переменного напряжения 5 – 10 В/с. При этом вольтамперная характеристика имела вид, изображённый на рис.8.

Рисунок 8. Динамическая вольтамперная характеристика МоО₃ до формовки

При дальнейшем увеличении амплитуды тестового напряжения происходит пробой диэлектрика (с ограничением тока), однако, в результате этого процесса, возникший канал не обладает чисто металлической проводимостью, а формируется канал переключения. Такой процесс называют формовкой, или статическим пробоем [], при этом в исходном материале формируется проводящий канал. При этом вольтамперная характеристика принимает вид, изображенный на рис.9. Зависимость имеет симметричный вид, что может свидетельствовать об отсутствии значительного влияния гетероперехода. В большинстве точек образца, на обоих ветвях вольтамперной характеристики, на участке ОДС наблюдаются области флуктуации тока и напряжения, которые исчезают при определённом значении тока, порядка 0,2 мА (рис.11), однако вольтамперная характеристика некоторых точек не обладает подобными особенностями (рис.12), это может быть связано с неоднородностями количественного, качественного или фазового состава плёнки.

Рисунок 9. Вольтамперная характеристика плёночного МоО₃ после формовки электрическим полем

Рисунок 10. Динамика изменения «S» - образной вольтамперной характеристики MoO₃, при увеличении тока

Рисунок 11. «S»-образная вольтамперная характеристика MoO₃, участки с флуктуацией тока и напряжения исчезли при увеличении тока.

Рисунок 12. «S» - образная вольтамперная характеристика плёночного MoO₃ после электрической формовки. Для данной точки, на вольтамперной характеристике не наблюдаются флуктуации тока и напряжения.

На вольтамперных характеристиках отчётливо виден участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Точка перехода соответствует напряженности электрического поля порядка 2·10⁷В/м, это значение соответствует всем исследуемым образцам различной толщины. Вольтамперные характеристики симметричны относительно прикладываемого напряжения, что говорит о неполярной природе явления.

Подобные вольтамперные характеристики проявляются не во всех точках образцов, однако, в некоторых точках проявляются весьма стабильно, это может быть связано с неоднородностью структуры, количественного и качественного состава плёнки, нарушениями стехиометрии.

Полученные вольтамперные характеристики стабильны, изменения со временем заметены не были, при времени наблюдения ~ 30 мин.

При дальнейшем увеличении тока происходит необратимая деградация структуры (рис.13), которая приводит к исчезновению участка с ОДС, такой процесс происходит при критической величине тока 0,2 – 0,3 мА.