Островковые тонкие пленки для модификации активного слоя мемристора

Ключевые слова: мемристор, островковые тонкие пленки, вакуум, проводимость

Аннотация

Рост количества обрабатываемой информации в современном мире и достижение предела уменьшения технологического процесса современных вычислительных устройств привели к необходимости поиска новой электронной компонентной базы (ЭКБ). Перспективным устройством является мемристор, представляющий собой структуру металл-диэлектрик-металл и способный изменять свое сопротивления – кодировать информацию в зависимости от полярности приложенного на электроды напряжения. Мемристоры легко объединяются в cross-bar матрицы, совместимые с КМОП.
Мемристор является структурой, состоящих из 3 основных компонентов: нижний электрод, активный слой, верхний электрод. Электроды выполняются из металлов, выбор которого зависит от механизма переключения, а активный слой является диэлектрическим слоем, зачастую используется оксиды. Определено два основных механизма переключения: механизм электрохимической металлизации и механизм измененной валентности.
Основной проблемой, останавливающей применение мемристоров в качестве новой ЭКБ, является достижение воспроизводимости сопротивления ячейки. Данная задача может быть решена посредством модификации активного слоя – использование набора чередующихся слоев, легирование или же внедрение дополнительных структур. В качестве таких дополнительных структур могут выступать островковые пленки, материал которых может влиять на механизм переключения.  
Целью данной работы является исследование процесса формирования методами вакуумного нанесения покрытий проводящего островкового слоя и его внедрение в мемристорную структуру
Получена тестовая структура мемристора, сформированная на кремниевой подложке и состоящая из металлических электродов, разделенных слоем диэлектрика. В конфигурацию мемристора внедрен слой проводящих островковых структур.
Проведенное тестирование показало, что полученный элемент мемристора способен менять свое сопротивление в зависимости от полярности приложенного напраяжения.

Keywords: memristor, island thin film, vacuum, conductivity

Abstract