Χαρακτηρισμός νανοδιατάξεων μνήμης (ReRAM) - Σακελλαρόπουλος, Διονύσιος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, 2016)
Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας μελετήθηκε η απόδοση διατάξεων μεταβαλλόμενης αγωγιμότητας 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 νιτριδίου του τιτανίου (TiN). Συγκεκριμένα μελετήθηκαν διατάξεις με ενσωματωμένους νανοκρυστάλλους πλατίνας (Pt) εντός του οξειδίου, αλλά και άλλες με δύο στρώματα οξειδίου διαφορετικής περιεκτικότητας σε οξυγόνο. Το μέγεθος και η πυκνότητα των νανοκρυστάλλων επηρεάζει τις ηλεκτρικές ιδιότητες της διάταξης. Η ύπαρξη των νανοκρυστάλλων ενισχύει τοπικά το ηλεκτρικό πεδίο και επηρεάζει τις παραμέτρους εναλλαγής. Φάνηκε πως όσο πιο μεγάλους νανοκρυστάλλους έχει η διάταξη, τόσο μεγαλύτερους λόγους εναλλαγής παρουσιάζει. Παρουσιάστηκε η ύπαρξη πολλών επιπέδων λειτουργίας με σαφή διαχωρισμό των καταστάσεων. T το γεγονός πως το φαινόμενο μεταβαλλόμενης αγωγιμότητας εμφανίστηκε ακόμα και κατά την εφαρμογή μικρών τάσεων στα ηλεκτρόδια καθιστά τις διατάξεις ιδανικές για εφαρμογές χαμηλής ισχύος. Εξετάστηκε η επίδραση της περιεκτικότητας οξυγόνου στη δομή TiO2-y/TiO2-x. Η βελτιωμένη απόδοση που παρουσίασαν οι συγκεκριμένες διατάξεις καθιστούν τη συγκεκριμένη τεχνική έναν εύκολο τρόπο ρύθμισης του φαινομένου εναλλαγής. Οι δομές παρουσίασαν μικρούς συντελεστές απόκλισης και βελτιωμένη αξιοπιστία. Αξίζει να σημειωθεί ότι φάνηκε πως οι διατάξεις μας έχουν συμπεριφορά διόδου βάσει της αυτό- ανόρθωσης που εμφανίστηκε. Σε κάθε περίπτωση οι καταστάσεις υψηλής και χαμηλής αντίστασης ήταν σαφώς διαχωρισμένες. Ο ηλεκτρικός χαρακτηρισμός έδειξε πως όλες οι διατάξεις λειτουργούν σωστά και σε συνεχή ρεύματα DC, αλλά και κατά την εξέταση της δυναμικής τους λειτουργίας με την εφαρμογή τετραγωνικών παλμών. Εμφάνισαν πολύ καλή ομοιομορφία, όπως και σημαντικό παράθυρο μνήμης.