Регистрация / Вход
Прислать материал

14.584.21.0005

Аннотация скачать
Общие сведения
Номер
14.584.21.0005
Тематическое направление
Индустрия наносистем
Исполнитель проекта
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И.Ульянова (Ленина)"
Название доклада
Управляемый синтез мемристорных структур на основе наноразмерных композиций оксидов металлов путем осаждения атомных слоев
Докладчик
Лучинин Виктор Викторович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Разработка технологии атомно-слоевого осаждения наноструктурированных пленок оксидов металлов (Al, Ti, Hf, Ta, Nb), как базового метода создания структур металл/оксид/металл (мемристоров) и проведение их комплексных исследований при вариации технологических параметров, окружающей среды и конструктивных особенностей для оптимизации мемристоров как элементов энергонезависимой памяти
Актуальность и новизна исследования
К настоящему времени полупроводниковая промышленность сталкивается с технологическими и фундаментальными проблемами, связанными с приближением к sub-100-nm диапазону. Чтобы преодолеть ограничения, накладываемые на полупроводниковые устройства, основанные на хранении заряда, ведутся разработки новой энергонезависимой памяти, в том числе на основе эффектов переключения сопротивления (RRAM). Интерес к этой тематике значительно возрос после работ исследовательской группы HP заявившей о создании твердотельного мемристора и перспективах разработке на его основе энергонезависимой памяти, по своим параметрам превышающей современную FLACH память. Memristor – энергонезависимое устройство памяти с двумя контактами, основанные на переключении сопротивления, в котором величина сопротивления зависит от протекающего заряда.
Описание исследования

Разработаны технологии ALD оксидов металлов (Ti, Al, Hf, Sn). Установка ALD, Система высокотемпературного отжига в вакууме и кислородосодержащей среде.

Созданы структуры металл/оксид/металл при вариации материала и толщины пленок оксида, материала и площади верхних электродов (нижний электрод – сплошной слой Pt). Пленки оксида металла: ALD; электроды: магнетронное распыление через маски различной конфигурации.

Исследован элементный состав, распределения элементов по глубине МДМ структур (AES, AES, FIB, SEM, EDS, HEED, TEM) микроструктуры тонких пленок оксидов металлов

Проведены исследования электрофизических параметров МДМ структур (ВАХ, ВФХ) с использованием Keithley 4200, Agilent 4156B и др. при вариации материала и геометрических параметров мемристоров.

Проведены температурные исследования и эксплуатационные испытания (число циклов переключения, стабильность основных параметров мемристоров).

Результаты исследования

Исследован эффект переключения сопротивления в различных композициях мемристорных структур (Al, Ti, Hf), влияние толщины активного слоя и геометрических параметров мемристоров на скорость их переключения.

Проведены температурные исследования различных композиций мемристорных структур при большом количестве циклов переключения.

Проведен рабочий семинар с японской стороной.

Подготовлены и поданы заявки на патенты в области создания мемристорных структур

Представлены результаты выполнения ПНИ на международных конференциях.

Полученные результаты соответствуют уровню работ, представленных на международных конференциях, и опубликованных в международных журналах.

Практическая значимость исследования
Технология атомно-слоевого осаждения оксидов металлов при формировании нанослоевых структур, механизм эффекта резистивного переключения и модель мемристора могут быть использованы для разработки элементов энергонезависимой памяти.