Motivación: Memorias No Volátiles. Objetivos Caracterizar el efecto de memoria en óxidos simples y complejos a través de mediciones de R, C, por topografía.

Presentación del tema: "Motivación: Memorias No Volátiles. Objetivos Caracterizar el efecto de memoria en óxidos simples y complejos a través de mediciones de R, C, por topografía."— Transcripción de la presentación:

1

2 Motivación: Memorias No Volátiles.

3 Objetivos Caracterizar el efecto de memoria en óxidos simples y complejos a través de mediciones de R, C, por topografía y/o por Rayos X. Caracterizar el efecto de memoria en óxidos simples y complejos a través de mediciones de R, C, por topografía y/o por Rayos X. Entender los mecanismos físicos que gobiernan el cambio de resistencia debido a la aplicación de pulsos eléctricos. Entender los mecanismos físicos que gobiernan el cambio de resistencia debido a la aplicación de pulsos eléctricos. Simulación de los resultados experimentales rescatando los principales ingredientes de los sistemas involucrados. Simulación de los resultados experimentales rescatando los principales ingredientes de los sistemas involucrados. Microfabricación de prototipos de Dispositivos de Memorias No Volátiles por medio de técnicas usadas en la industria microeléctronica. Microfabricación de prototipos de Dispositivos de Memorias No Volátiles por medio de técnicas usadas en la industria microeléctronica.

4 Resistive Switching: LPCMO Ana Gabriela Leyva Laboratorio de Química CAC La 0.125 Pr 0.3 Ca 0.325 MnO 3

5 Resistive Switching: Diferentes Mediciones de R

6 Experimento y Modelo para Simulaciones Cambio del Umbral de Conmutación Cambio del Umbral de Conmutación Correlación entre la Dinámica de Vacancias simuladas y los valores de R medidos. Correlación entre la Dinámica de Vacancias simuladas y los valores de R medidos. Perfiles de E, V,  y  Perfiles de E, V,  y  Dependencia en el tiempo de los parámetros Dependencia en el tiempo de los parámetros Modelo !

7 Simulaciones: LPCMO Dependencia en Temperatura Manganitas

8 Resistive Switching: TiO 2 Leticia Granja – Cecilia Fuertes – Galo Soler Illia Laboratorio de Química CAC TiO 2 - Dip Coating

9 Motivación Ag/TiO 2-x /Si Óxidos simples: NiO, TiO 2 ….Óxidos simples: NiO, TiO 2 …. Pulsos de polaridad opuesta (Bipolar)Pulsos de polaridad opuesta (Bipolar) Pulsos de la misma polaridad (Unipolar).Pulsos de la misma polaridad (Unipolar). Ambas Polaridades.Ambas Polaridades. Mecanismo del RS no clarificado.Mecanismo del RS no clarificado. Aplicaciones: Memorias, FPGA, redes neuronales, circuitos analógicos, ….Aplicaciones: Memorias, FPGA, redes neuronales, circuitos analógicos, ….

10 Ag/TiO 2-x /Si Ag/TiO 2-x /Si Forming

11 Simulaciones TiO2 HSL en TiO2

12 Microfabricación  Se inicia un proceso de fabricación de muestras con ambos electrodos (superior e inferior) depositados de manera controlada. DISPOSITIVOS DE MEMORIAS NO VOLÁTILES  Para ello se diseñó una matriz de barras cruzadas de electrodos metálicos con un film de un óxido simple en el medio, de forma de obtener varias junturas Metal – Óxido – Metal.

13 Microfabricación: Dispositivos de Memoria 3 PASOS DE FOTOLITOGRAFÍA 3 PASOS DE FOTOLITOGRAFÍA DISEÑO DE MÁSCARAS CON MARCAS DE ALINEACIÓN DISEÑO DE MÁSCARAS CON MARCAS DE ALINEACIÓN Necesidad de realizar las Junturas en un Área de Sala Limpia Procesos Involucrados: Sputtering Evaporación Fotolitografía Dip-Coating Oxidación Térmica Lit-off

14 Micro Fabricación: Dispositivos de Memoria

15 Microfabricación: Dispositivos de Memoria Imágenes de las Junturas ya fabricadas Se lograron dispositivos de memorias que funcionan del orden de 10^4 veces Idealización teórica de las Junturas

16 Publicaciones Appl. Phys. Lett. 98, 042901 (2011). J. Appl. Phys. 107, 033715 (2010).

17 Publicaciones Appl. Phys. Lett. 98, 123502 (2011) Physica B, enviado (2010). Proyecto en Física y Química de Nuevos Materiales. Efectos de memoria. Premio Dupont – Conicet; USD 25,000.

18 Conclusiones J. Appl. Phys. 107, 033715 (2010). En esta publicación se demuestra un resultado con potencial uso tecnológico: es posible disminuir el umbral de conmutación a condición de fijar el estado de la interfaz. J. Appl. Phys. 107, 033715 (2010). En esta publicación se demuestra un resultado con potencial uso tecnológico: es posible disminuir el umbral de conmutación a condición de fijar el estado de la interfaz. Appl. Phys. Lett. 98, 042901 (2011). En esta publicación se encuentra la forma óptima de inicialización (forming) de las memorias en el modo bipolar. Appl. Phys. Lett. 98, 042901 (2011). En esta publicación se encuentra la forma óptima de inicialización (forming) de las memorias en el modo bipolar. Appl. Phys. Lett. 98, 123502 (2011). En esta publicación se desarrolla un algoritmo con el cual se logra una mejora sustancial en el funcionamiento de los dispositivos fabricados. Appl. Phys. Lett. 98, 123502 (2011). En esta publicación se desarrolla un algoritmo con el cual se logra una mejora sustancial en el funcionamiento de los dispositivos fabricados. Simulaciones sobre TiO2 y LPCMO que reproducen los resultados experimentales. Simulaciones sobre TiO2 y LPCMO que reproducen los resultados experimentales. Experimentos de RRAM en TiO2 depositado por Dip Coating. Experimentos de RRAM en TiO2 depositado por Dip Coating. Se comenzó y se está optimizando un proceso de Micro – Fabricación de Dispositivos de Memorias No Volátiles que involucran 3 PASOS DE LITOGRAFÍA. Se comenzó y se está optimizando un proceso de Micro – Fabricación de Dispositivos de Memorias No Volátiles que involucran 3 PASOS DE LITOGRAFÍA. Se lograron dispositivos de memorias que funcionan del orden de 10^4 veces con una relación entre los estados ON y OFF de 10 (1 orden de magnitud). Se lograron dispositivos de memorias que funcionan del orden de 10^4 veces con una relación entre los estados ON y OFF de 10 (1 orden de magnitud).

19 Congresos y Viajes Realizados Escuela “Técnicas Experimentales Empleando Luz Sincrotrón”. CITEFA, Bs. As. Escuela “Escuela Argentina de Microelectrónica, Tecnología y Aplicaciones 2009” Bariloche. Congreso “Sólidos '09” Valparaíso, Chile. Escuela de “Películas Delgadas y Nanoestructuras 2010”. Buenos Aires. X Encuentro CNEA "Superficies y Materiales Nanoestructurados 2010”. Bariloche. Escuela “Escuela Argentina de Microelectrónica, Tecnología y Aplicaciones 2010”. Montevideo, Uruguay. Bs. As. Congreso “En las Fronteras de la Materia Condensada 2010”. Bs. As.

20 Gracias por su atención