Κατασκευή και χαρακτηρισμός νανοδιατάξεων μνήμης (ReRAM)

Σακελλαρόπουλος, Διονύσιος; Sakellaropoulos, Dionysios

dc.contributor.author	Σακελλαρόπουλος, Διονύσιος	el
dc.contributor.author	Sakellaropoulos, Dionysios	en
dc.date.accessioned	2018-03-29T08:27:00Z
dc.date.available	2018-03-29T08:27:00Z
dc.date.issued	2018-03-29
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46801
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.7985
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Μικροσυστήματα και Νανοδιατάξεις”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Νανοδιατάξεις μνήμης	el
dc.subject	Οξείδιο τιτανίου	el
dc.subject	Αλουμίνα	el
dc.subject	Νανοσωματίδια	el
dc.subject	Εναλλαγή αντίστασης	el
dc.subject	Resistive switching	en
dc.subject	Nanoparticles	en
dc.subject	Titanium oxide	en
dc.subject	Reram	en
dc.subject	Al2o3	en
dc.title	Κατασκευή και χαρακτηρισμός νανοδιατάξεων μνήμης (ReRAM)	el
dc.contributor.department	Μικροσυστήματα και Νανοδιατάξεις	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Φυσική	el
heal.classification	ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ - ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΙ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/3dcdc2c030e4967b73c53e0ff0731cf395bd9502
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-02-28
heal.abstract	Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας μελετήθηκε η απόδοση διατάξεων εναλλαγής αντίστασης που μπορούν να λειτουργήσουν ως στοιχεία μη-πτητικών μνημών. Οι διατάξεις είναι δομής MIM (μέταλλο – μονωτής - μέταλλο) κατασκευασμένες από λεπτά υμένια χρυσού (Au), οξειδίου του τιτανίου (TiOx), φτωχότερου σε οξυγόνο σε σχέση με το στοιχειομετρικό, τιτανίου (Ti) και οξειδίου του αλουμινίου (Al2O3). Συγκεκριμένα κατασκευάστηκαν διατάξεις με ενσωματωμένους νανοκρυστάλλους πλατίνας (Pt) εντός bilayer TiO2-x/TiO2-y, αλλά και άλλες για σύγκριση Al2O3 και TiO2-x/Al2O3. Η θέση των νανοκρυστάλλων εντός του διηλεκτρικού επηρεάζει τις ηλεκτρικές ιδιότητες της διάταξης. Η ύπαρξη των νανοκρυστάλλων ενισχύει τοπικά το ηλεκτρικό πεδίο και επηρεάζει τις παραμέτρους εναλλαγής. Φάνηκε πως ανάλογα με τη θέση τους δύναται να ρυθμιστεί το παράθυρο μνήμης, η κατανάλωση ισχύος, αλλά και να βελτιωθεί η ομοιομορφία σε σχέση με το δείγμα αναφοράς. Οι επιδόσεις δύο συγκεκριμένων δειγμάτων τα καθιστούν ιδανικά για εφαρμογές δομών μεγάλης πυκνότητας, λαμβάνοντας υπόψιν και την αυτό-ανόρθωση/μη-γραμμικότητα που εμφάνισαν. Επίσης, εξετάστηκε η απόδοση διατάξεων με Al2O3 ως ενεργό υλικό μνήμης. Ελέγχθηκε η δυνατότητα ενσωμάτωσης TiO2-x κάτω από την αλουμίνα. Η βελτιωμένη απόδοση που παρουσίασε η συγκεκριμένη διάταξη την καθιστά ενδεχόμενη λύση του προβλήματος των υψηλών ρευμάτων των βασισμένων σε Al2O3 διατάξεων μνήμης. Η στοχαστική φύση σχηματισμού των αγώγιμων δρόμων στα άμορφα υλικά, όμως, φαίνεται πως είναι το κύριο αίτιο της συνεχιζόμενης ανομοιομορφίας των αποτελεσμάτων. Μέσω του πιθανού συνδυασμού των αποτελεσμάτων των δύο ομάδων-δειγμάτων είναι δυνατή η περαιτέρω βελτιστοποίηση της απόδοσης των ReRAM. Όλα τα δείγματα εμφάνισαν γρήγορους χρόνους εναλλαγής και οι στόχοι βάσει των οποίων σχεδιάστηκαν τα δείγματα φάνηκε πως επετεύχθησαν.	el
heal.abstract	In the present work we studied the performance of resistive switching devices as non-volatile memories. The devices are of MIM structure (metal - insulator - metal) and consist of thin films of gold (Au), titanium oxide (TiOx), poorer in oxygen relative to the stoichiometric, titanium (Ti) and aluminum oxide (Al2O3). Specifically, devices with embedded platinum (Pt) nanocrystals inside a TiO2-x/TiO2-y bilayer, and others for a comparison between Al2O3- and TiO2-x/Al2O3-based nanodevices were fabricated. The position of the nanocrystals within the dielectric influences the electrical properties of the device. The existence of nanocrystals locally enhances the electric field and affects the switching parameters. It seems that depending on their location, the resistance window, power consumption and uniformity with respect to the reference sample can be adjusted. The performance of two specific samples makes them ideal for applications of high density structures, taking into account the self-rectifying/non-linearity properties they have displayed. Also, the performance of devices with Al2O3 as the switching layer was examined. The ability to incorporate TiO2-x under the alumina was tested. The improved performance presented by this device makes it possible to solve the problem of the high currents of Al2O3-based memory devices. The stochastic nature of the formation of conductive filaments in amorphous materials, however, appears to be the main cause of the continuing dispersion of results. Through the possible combination of the results of the two discrete sample groups it is possible to further optimize the performance of ReRAMs. All samples showed fast switching times and the reasons upon which the samples were designed in the first place have been achieved.	en
heal.advisorName	Τσουκαλάς, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Ράπτης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Τσέτσερης, Λεωνίδας	el
heal.academicPublisher	Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	114 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true