Czasopismo | ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA | Rocznik 2019 - zeszyt 7

ANALIZA EFEKTU PRZEŁĄCZANIA REZYSTANCJI W STRUKTURACH CIENKOWARSTWOWYCH Z RÓŻNYM PROFILEM SKŁADU MATERIAŁOWEGO

Analysis of resistive switching effect in thin-film structures with different profiles of material compositions

10.15199/13.2019.7.4

nr katalogowy: 121502
10.15199/13.2019.7.4

Streszczenie

Niniejsza praca przedstawia wyniki badań elektrycznych oraz strukturalnych cienkich warstw (Ti-Cu)Ox wytworzonych metodą rozpylania magnetronowego z zaprogramowanym profilem rozkładu pierwiastków. Wytworzenie cienkich warstw zaplanowano tak, aby uzyskać gradientową zmianę koncentracji miedzi w funkcji grubości osadzonej warstwy o zadanym kształcie. Analiza składu materiałowego wykazała, że wytworzone warstwy posiadały podobny skład materiałowy wynoszący odpowiednio (Ti52Cu48)Ox oraz (Ti48Cu52)Ox oraz posiadały zadany kształt profilu rozkładu miedzi. Przeprowadzone analizy przekroi struktur wykonane za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego potwierdziły uzyskanie zarówno gradientu rozkładu miedzi o kształcie litery V, jak i gradientu rozkładu miedzi o kształcie litery U w całej objętości cienkiej warstwy. Badania elektryczne wykazały, że mimo podobnego składu materiałowego wytworzonych cienkich warstw, uzyskano różne przebiegi charakterystyk prądowo-napięciowych, a więc możliwe jest sterowanie typem efektu przełączania rezystancji przez zadanie określonego profilu rozkładu pierwiastków w danej strukturze.

Abstract

The present paper shows the results of electrical properties along with the investigations of the structure of the (Ti-Cu)Ox thin films layers fabricated by the magnetron sputtering. Thin films were prepared in order to achieve gradient change of the cooper concentration in the function of the thickness of the deposited layers with programmed shape of elemental profiles. Analysis of the material compositions showed, that deposited films have similar material composition respectively, (Ti52Cu48)Ox and (Ti48Cu52)Ox with programmed specific shape of the elements gradient profile. Conducted analysis of the films with the help of transmission electron microscope proved the V-shape and the U-shape gradient distribution of the cooper across the thin films. Electrical measurements have shown that despite similar material composition of the fabricated thin films, different waveforms of current-voltage characteristics were obtained, leading to the statement that it is possible to control the type of mechanism of the resistive switching effect by programming a specific distribution profile of elements in a given structure.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Udupa G., Shrikantha Rao S., Gangadharan K.V., (2014) Functionally graded Composite materials: An overview, Procedia Materials Science 5, 1291-1299.
[2] Chmielewski M., Pietrzak K., (2016) Metal-ceramic functionally graded materials - manufacturing, characterization, application, Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences 64(1), 151-160.
[3] Kelly P. J., Arnell R. D., (2000) Magnetron sputtering: a review of recent developments and applications, Vaccum, vol. 56 (3), 159-172.
[4] Adamiak B. i in.: (2009) Magnetron Sputtering System with Multi-targets for Multilayers Deposition, 2009 International Students and Young Scientists Workshop "Photonics and Micorsystems“, Wernigerode, Germany, 20097-20099.
[5] Raman P. i in.: (2015) High power pulsed magnetron sputtering: A method to increase deposition rate, Journal of Vacuum Science & Technology A 33 (031304).
[6] Mazur M. i in: (2018) Investigations of elemental composition and structure evolution in (Ti,Cu)-oxide gradient thin films prepared using (multi)magnetron co-sputtering, Surface & Coatings Technology 334, 150-157.
[7] Safeen K. i in.: (2018) Influence of intrinsic defects on the electrical and optical properties of TiO2:Nb films sputtered at room temperature, Thin Solid Films 645, 173-179.
[8] Schmidt H. i in.: (2006) Application of spray techniques for new photocatalytic gradient coatings on plastics, Thin Solid Films 502, 132-137.
[9] Domaradzki J. i in.: (2018) Memristive properties of transparent oxide semiconducting (Ti,Cu)Ox-gradient thin film, Semiconductor Science and Technology 33 (015002).
[10] Domaradzki J., Michał M., Kotwica T., (2018) Analysis of memristor- like behaviors in Au/Ti52Cu48Ox/TiAlV structure with gradient elements distribution, Materials Science in Semiconductor Processing 87, 167-173.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 121502 "ANALIZA EFEKTU PRZEŁĄCZAN..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - e-zeszyt (pdf) 2019-7 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	35.00 zł

Prenumerata

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

420.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna	528.00 zł brutto 488.89 zł netto 39.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

570.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)

636.00 zł

Zeszyt

2019-7

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma