Conmutacion Resistiva Bipolar en interfaces TiO2/Au estudiadas por Microscopa de Fuerza Atomica

M. LINARES; L. LOPEZ MMIR; M. BARELLA; N. GHENZI; F. GOLMAR; L. P. GRANJA; C. OCAL; P. LEVY

Villa de Merlo, San Luis

Conferencia; 100º Reunión Nacional de Física; 2015

Asociación de Física Argentina (AFA)

En las últimas décadas, la tecnología de las memorias RAM han visto un desarrollo vertiginoso que está llegando a su límite en términos de miniaturización, velocidad y consumo de energía. Para avanzar más allá de los límites de las tecnologías actuales basadas en Silicio, es necesario el desarrollo de nuevos materiales y dispositivos basados en fenómenos novedosos [1]. Uno de los posibles candidatos en esta carrera son las memorias no volátiles basadas en el fenómeno de la Conmutación resistiva (CR). La CR es un fenómeno físico en el que un dieléctrico puede cambiar su resistencia bajo el efecto de un intenso campo eléctrico o corriente eléctrica. Este cambio en resistencia es no volátil y reversible, y se estudia usualmente en dispositivos con estructuras metal-óxido-metal. Entre los óxidos que exhiben esta propiedad, el TiO2 ha sido un material muy estudiado [2]. En este trabajo se presenta un estudio por Microscopía de Fuerza Atómica con punta conductora (CAFM) en films de TiO2 que exhiben propiedades de conmutación resistiva. Las muestras fueron fabricadas por sputtering reactivo luego de un proceso de litografía para obtener los electrodos inferiores de Au, sobre un sustrato de SiO2=Si [3]. Se utilizaron puntas de Si con recubrimientos de Pt y Pt-Ir para las mediciones de CAFM. Se presentan también mediciones de curvas corrientetensión realizadas en el mismo dispositivo con el agregado de electrodos superiores macroscópicos de Al, también fabricados por litografía y sputtering, en un arreglo de barras cruzadas. A partir de estas mediciones en las muestras Al=TiO2=Au (macroscópicas) y Pt=TiO2=Au (por CAFM) demostramos la existencia de dos estados resistivos estables y la naturaleza bipolar de la conmutación resistiva, y presentamos finalmente una discusión sobre los posibles mecanismos de transporte y de conmutación.[1] A. Sawa,`Resistive switching in transition metal oxides', Materials Today, vol. 11, no. 6, pp. 28-36, 2008.[2] D. Strukov, G. Snider, D. Stewart and R. Williams, `The missing memristor found', Nature, vol. 453, no. 7191, pp.80-83, 2008.[3] N. Ghenzi, M. J. Sánchez, and P. Levy, `A compact model for binary oxides-based memristive interfaces' Journal ofPhysics D: Applied Physics, vol. 46, no. 41, p. 415101, 2013.