Thin Solid Films · Close Modal · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本研究探讨了在斜坡电压应力下，TiN/Ti/HfO2/W忆阻器绝缘层发生灾难性击穿所导致的损伤。结合扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）对损伤区域进行物理与成分表征，并在真空条件下开展原位SEM电流-电压（I–V）测量。结果表明，当负高压施加于TiN顶电极时，通常形成蠕虫状损伤结构，且此类损伤及更严重的断裂、熔融现象仅在负偏压下出现，且不在真空环境中发生；而正向电压应力下，无论外部环境如何，顶电极均未观测到损伤。

解读: 该忆阻器电应力损伤机理研究对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要参考价值。研究揭示的电压极性与环境条件对器件失效模式的影响，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC/GaN功率模块的栅极氧化层保护设计。负偏压下的蠕虫状损伤机制提示需在PowerTitan储能系统的功率器件驱动电路中优...