Caracterización eléctrica y modelado de memorias no volátiles basadas en óxidos

NESTOR GHENZI

sam asociación argentina de materiales

sam

Año: 2017 vol. 1 p. 33 - 42

1668-4788

En este trabajo se presenta un estudio sobre la conmutación de laresistencia eléctrica en dispositivos formados por estructuras metal - óxido - metal. Se estudiaron dos óxidos paradigmáticos por el tipo de mecanismoque exhiben, la manganita La 0.325 Pr 0.3 Ca 0.375 MnO 3 (LPCMO) y el óxido simple TiO 2 . En la primera parte de este trabajo se analizaron los mecanismos de la conmutación resistiva en dispositivos de LPCMO cerámico a través de un enfoque teórico - experimental. A partir de la comprensión de la respuesta microscópica utilizando un modelo de migración de defectos, se interpretaron resultados experimentales novedosos con potencial uso tecnológico, como la reducción del umbral necesario para la conmutación, la optimización en el proceso de inicialización, el incremento en la durabilidadde los dispositivos y la mejora de la relación entre los valores de resistenciaalta y baja.La segunda parte del trabajo está dedicada a junturas metal - óxido -metal basadas en películas de TiO 2 obtenido por técnicas de dip-coating ysputtering reactivo. En este último caso se realizó la microfabricación dedispositivos con áreas de hasta 4 x 4 um 2 . Se fabricaron arreglos de junturasde Au/TiO 2 /Al, y se caracterizaron sus dos modos de conmutación de laresistencia (unipolar y bipolar) obteniendo durabilidades de hasta 10 4 ciclosde conmutación y retentividades de hasta 10 5 segundos. Por otra parte sereformuló el modelo de migración de vacancias de oxígeno para reproducirlos resultados experimentales obtenidos en dispositivos de TiO 2 . Asimismo, se estudiaron junturas de Au/TiO 2 /Cu con diferentes procesos de inicialización, encontrando que éstos determinan el tipo de filamentoresponsable de la conmutación resistiva. Se estudió su respuesta enpresencia de irradiación con iones de oxígeno.