Estudo de comutação resistiva em filmes finos de Al2O3 e ZnO para aplicação em dispositivos de “memória resistiva de acesso aleatório” (RRAM) e interruptor eletrônico (IE)

The thin film devices of Pt/Al2O3/Cu/Al2O3/ITO, Pt/ZnO/Cu/ITO, Pt/ZnO/Cu/Phenolite and Pt/ZnO/Cu/Pt films were deposited using a magnetron sputtering system for deposition of the Al2O3, ZnO, Cu and Pt layers. As a top electrode a Pt tip was used and ITO (commercial), Pt and Phenolite (commercial) we...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2018
Main Author: Rodrigues, Aline do Nascimento
Orientador/a: Macêdo, Marcelo Andrade
Format: Tese
Language:por
Programa: Pós-Graduação em Física
Assuntos em Português:
ZnO
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/10988
Citação:RODRIGUES, Aline do Nascimento. Estudo de comutação resistiva em filmes finos de Al2O3 e ZnO para aplicação em dispositivos de “memória resistiva de acesso aleatório” (RRAM) e interruptor eletrônico (IE). 2018. 97 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2018.
Resumo Português:Os dispositivos de filmes finos de Pt/Al2O3/Cu/Al2O3/ITO, Pt/ZnO/Cu/ITO, Pt/ZnO/Cu/Fenolite e Pt/ZnO/Cu/Pt foram depositados utilizando um sistema de pulverização catódica para deposição das camadas de Al2O3, ZnO, Cu e Pt. Como eletrodo superior foi utilizada uma ponta de Pt e como eletrodo inferior foram utilizados ITO (comercial), Pt e Fenolite (comercial). Medidas elétricas foram realizadas a fim de verificar a existência do comportamento de Comutação Resistiva e curvas I x V foram obtidas. Para o dispositivo Pt/ZnO/Cu/ZnO/Pt depositado à temperatura ambiente, nenhuma comutação resistiva foi encontrada. Para a amostra Pt/ZnO/Cu/ZnO/Pt fabricada com aquecimento de 200 °C durante a deposição do filme de ZnO foi encontrado um comportamento de comutação Threshold (não volátil). O dispositivo Pt/ZnO/Cu/ITO exibiu comportamento de comutação resistiva unipolar na polarização negativa. O dispositivo Pt/ZnO/Cu/Fenolite exibiu comportamento de comutação resistiva com processo de formação. Para o dispositivo baseado em Al2O3 a comutação resistiva foi obtida também na polarização negativa. O modelo filamentar por migração de vacâncias de oxigênio é sugerido para explicar o comportamento de comutação resistiva encontrado nas amostras. As medidas de retenção dos dispositivos Pt/ZnO/Cu/ITO e Pt/Al2O3/Cu/Al2O3/ITO mostraram boa distinção entre os estados de alta e baixa resistência com o passar do tempo, o que evidencia o potencial destes dispositivos para serem aplicados em dispositivos de memória não volátil.
Resumo inglês:The thin film devices of Pt/Al2O3/Cu/Al2O3/ITO, Pt/ZnO/Cu/ITO, Pt/ZnO/Cu/Phenolite and Pt/ZnO/Cu/Pt films were deposited using a magnetron sputtering system for deposition of the Al2O3, ZnO, Cu and Pt layers. As a top electrode a Pt tip was used and ITO (commercial), Pt and Phenolite (commercial) were used as the bottom electrode. Electrical measurements were forced to verify the existence of Resistive Switching behavior and curves I x V were achieved. For the Pt/ZnO/Cu/ZnO/Pt device deposited at room temperature, no resistive switching was found. A Threshold (non-volatile) switching behavior was found for a Pt/ZnO/Cu/ZnO/Pt sample made with 200 ° C heating during a ZnO film deposition. The Pt/ZnO/Cu/ITO device presented unipolar resistive switching behavior in the negative polarization. The Pt/ZnO/Cu/Phenolite device presented the resistive switching behavior with the formation process. For the device based on Al2O3 the resistive switching was also associated with negative polarization. The filament migration model is suggested to explain the resistive switching behavior in the samples. As retention measures of the devices Pt/ZnO/Cu/ITO and Pt/Al2O3/Cu/Al2O3/ITO The good combination between high and low resistance states over time in non-volatile memory devices.