Dissertação

Resistive Switching Mechanism of a Ta-O, W-Ti-O and Mg-O based Memory Device EVALUATED

Nesta tese, dispositivos memristors foram fabricados e optimizados no INESC-MN dentro da sala limpa. Os vários dispositivos foram fabricados com diferentes materiais, espessuras, estequiometria e técnicas de deposição. Os filmes e dispositivos microfabricados foram caracterizados electricamente. Amostras selecionadas foram também caracterizadas por espectroscopia de retrodispersão de Rutherford, tendo alguns destes sido temperados antes de caracterização para avaliar a importância do temperamento nestes filmes e dispositivos. Isoladores foram depositados com diferentes fluxos de Oxigénio com feixe de plasma em alvos de metal de Tântalo e de liga metálica Tungsténio-Titânio para criar materiais em transição óxido-metal. Também foram depositados isoladores de MgO com parâmetros estandardizados do INESC-MN. Os óxidos de Ta e TiW revelaram histerese bipolar que reivindica o efeito de memória esperado em sistemas memresistivos com resistividades baixas e o rácios de Roff/Ron entre ~10 e ~100, respectivamente. O aumento do fluxo de oxigénio durante a deposição aumentou a resistividade e o temperamento, a 300 ºC durante 60 min, diminuíram a resistividade. MgO revelam-se ser um isolador promissor para dispositivos memresistivos com rácios Roff/Ron 10exp(3) - 10exp(8), com reliabilidade > 30exp(5) ciclos e durabilidade de leitura (>3500s). Os dispositivos microfabricados com isolador de MgO depositado possuem histerese com comportamentos bipolar em varrimentos de baixas tensões (<1V )e unipolar em varrimentos de altas tensões (~5V). Nas histereses unipolares , as tensões 'SET' / 'RESET' e o rácio Roff/Ron dependem da corrente limite. Sendo possível obter quatro estados resistivos diferentes de acordo com a variação do sinal de polarização.
Memristor, Microfabricação, Óxido de magnésio, Óxidos de filmes finos, Deposição de feixe de iões, Comutação resistiva

Maio 16, 2014, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

João Oliveira Ventura

IFIMUP - Faculdade de Ciências da Universidade do Porto

Investigador Auxiliar

ORIENTADOR

Susana Isabel Pinheiro Cardoso de Freitas

Departamento de Física (DF)

Prof Auxiliar Convidado