Summary
Здесь представлен протокол для анализа наноструктурных изменений во время смещения на месте с помощью электронной микроскопии передачи (TEM) для уложенной металлоизоляторно-металлической структуры. Он имеет значительные приложения в резистивных переключения перекладины для следующего поколения программируемых логических схем и нейромимикакинг оборудования, чтобы выявить их основные механизмы работы и практической применимости.
Abstract
Архитектура резистивного переключения перекладины очень желанная в области цифровых воспоминаний из-за низкой стоимости и преимуществ высокой плотности. Различные материалы показывают изменчивость резистивных свойств переключения из-за внутренней природы используемого материала, что приводит к расхождениям в полевых условиях из-за основных механизмов работы. Это подчеркивает необходимость надежной техники для понимания механизмов с использованием наноструктурных наблюдений. Этот протокол объясняет детальный процесс и методологию наноструктурного анализа in situ в результате электрического смещения с использованием электронной микроскопии передачи (TEM). Он обеспечивает визуальное и надежное доказательство основных наноструктурных изменений в операциях памяти в режиме реального времени. Включена также методология изготовления и электрические характеристики асимметричных конструкций перекладины, включающие аморфный оксид ванадия. Протокол, разъясняться здесь для пленок оксида ванадия, может быть легко распространен на любые другие материалы в зажатой металлоконструкциях. Сопротивление переключения перекладины, по прогнозам, служить программируемой логики и нейроморфных схем для устройств памяти следующего поколения, учитывая понимание механизмов работы. Этот протокол показывает механизм переключения надежным, своевременным и экономически эффективным способом в любом типе резистивных коммутируемых материалов, и тем самым предсказывает применимость устройства.
Introduction
Воспоминания о оксиде изменения сопротивления все чаще используются в качестве строительного блока для новых архитектур памяти и логики из-за их совместимой скорости переключения, меньшей структуры клеток и способности быть спроектированными в трехмерных (3D) массивахперекладины высокой емкости 1. На сегодняшний день, несколько типов переключения были зарегистрированы для резисторных устройств переключения2,3. Общие переключения поведения для оксидов металла являются однополярные, биполярные, дополнительные резистивные переключения, и летучих порогового переключения. Добавление к сложности, одна ячейка, как сообщается, показывают многофункциональные резистивные переключенияпроизводительности, а также 4,5,6.
Эта изменчивость означает, что наноструктурные исследования необходимы для понимания истоков различных поведений памяти и соответствующих механизмов переключения для разработки четко определенного зависимого от состояния переключения для практической полезности. Обычно сообщалось методы для понимания механизмов переключения глубины профилирования с рентгеновской фотоэлектронные спектроскопии (XPS) 7,8,наномасштабныевторичной иольной массы спектроскопии (нано-SIMS)6, неразрушающая светообразующая спектроскопия (PL)8, электрическая характеристика разного размера и толщины функционального оксида устройств, наноиндентация7, электронная микроскопия передачи (TEM), энергодисперсивная рентгеновская спектроскопия (EDX) и спектроскопия потери энергии электрона (EELS) на поперечной ламелле в камереTEM 6,8. Все вышеперечисленные методы дают удовлетворительную информацию о механизмах переключения. Тем не менее, в большинстве методов, более чем один образец требуется для анализа, в том числе нетронутой, электроформированных, набор, и сбросить устройства, чтобы понять полное поведение переключения. Это увеличивает экспериментальную сложность и относя много времени. Кроме того, уровень отказов высок, потому что найти субнаномасштабную нить в устройстве размером несколько микрон сложно. Поэтому эксперименты на месте имеют важное значение в наноструктурных характеристиках для понимания механизмов работы, поскольку они предоставляют доказательства в экспериментах в режиме реального времени.
Представлен протокол для проведения in situ TEM с электрическим уклоном для металлоизоляторно-металлических (MIM) стеков асимметричных резистивных коммутируемых кросс-точечных устройств. Основная цель этого протокола заключается в предоставлении подробной методологии подготовки ламеллы с использованием фокуса ионный луч (FIB) и на месте экспериментальной установки для TEM и электрических предубеждений. Процесс объясняется с помощью репрезентативного исследования асимметричных кросс-точечных устройств на основе смешанного аморфного оксида ванадия(a-VOx)4. Также представлен процесс изготовления кросс-точечных устройств, включающих -VOx, которые могут быть легко масштабированы до перекладины, используя стандартные процессы микро-нано изготовления. Этот процесс изготовления имеет важное значение, поскольку он включает в себя в перекладинах -VOx, который растворяется в воде.
Преимущество этого протокола заключается в том, что только с одной ламеллой, наноструктурные изменения могут наблюдаться в TEM, в отличие от других методов, где требуется как минимум три устройства или lamellae. Это значительно упрощает процесс и сокращает время, затраты и усилия, обеспечивая при этом надежные визуальные доказательства наноструктурных изменений в операциях в режиме реального времени. Кроме того, он разработан со стандартными процессами микро-нано изготовления, методы микроскопии, и инструменты в инновационных способов установить свою новизну и устранения пробелов в исследованиях.
В репрезентативном исследовании, описанном здесьдля кросс-точечных устройств на основе -VOx,протокол in situ TEM помогает понять механизм переключения за аполярным и летучим пороговымпереключением 4. Процесс и методология, разработанные для наблюдения за наноструктурными изменениями в-VOx во время смещения на месте, могут быть легко распространены на температуру на месте, а также на температуру места и смещения одновременно, просто заменив крепления чипа ламеллы, и на любой другой материал, включая два или более слоев функционального материала в металлоизоляторно-металлической зажатой структуре. Это помогает выявить основной механизм работы и объяснить электрические или тепловые характеристики.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Процесс изготовления и электрическая характеристика
- Используйте стандартную фотолитографиюразворота изображения 9 для узора нижнего электрода (СЛОЙ 1) с фоторезистервом устройств с использованием следующих параметров:
- Спиновое пальто фоторезист при 3000 об/мин, мягкое выпекание при температуре 90 градусов по Цельсию для 60 с, разоблачение с 25 мДж/см2 с лазером 405 нм, выпекать при температуре 120 градусов по Цельсию на 120 с, выполнять воздействие наводнений с 21 мВт/см2 и лазером 400 нм, развиваться с помощью разработчика, и промыть с деионизированной водой.
- Депозит 5 нм титана (Ti) для адгезии и 15 нм платины (Pt) на вершине с системой испарителя электронного луча с субстратом узором на слое 1.
- Поднимите на хранение металлы, поместив субстрат в ванну с ацетоном на 20 минут. Затем нанесите ультразвуковые вибрации на 2 мин и смойте ацетоном и изопропиловым спиртом (IPA) для завершения моделей BE. Повторите, если подъем не чистый(рисунок 1A, шаг 1).
- Узор функционального слоя оксида (слой 2) с фотолитографией на вершине BE, как описано в шаге 1.1.
- Депозит 100 нм -VOx и 5 нм Ti поверх слоя 2 с помощью системы распыления10.
- Поднимите функциональный оксид, поместив субстрат в ванну с ацетоном и применяя импульсные ультразвуковые вибрации вручную с импульсами 2-3 с для завершения функциональных моделей оксида. Повторите процедуру, если шаблоны не чисты. (Рисунок 1A, шаг 2 и шаг 3)
- Аналогичным образом, завершить верхний электрод (TE) (слой 3) моделей с Ti_20 нм / Pt_200 нм с помощью фотолитографии разворота изображения, испарения электронного луча, и процесс подъема описаны в шаге 1. (Рисунок 1A, шаг 4)
ПРИМЕЧАНИЕ: Это завершает изготовление кросс-точка устройства, рисунок 1B. - Выполните электрический и температурный анализ на изготовленное устройство, чтобы понять его устойчивость переключения производительности.
- Используйте исходный счетчик с двух зондом прямого тока (DC) I-V измерительной системы и зонд станции для электрических измерений.
- Всегда поддерживайте соответствующую текущую комплаенс, чтобы избежать повреждения устройств.
- Чтобы проанализировать текущее поведение устройства, выполните анализ напряжения и примените зачистки напряжения, начиная с низкого напряжения 0,1 В в положительном уклоне и медленно увеличиваясь до тех пор, пока не будет наблюдаться электроформирование.
ПРИМЕЧАНИЕ: Электроформирование является разовой событием, на котором несколько нанометровых проводящих нитей образуются в рамках первоначально изоляционного функционального оксида при определенном напряжении, которое зависит от свойств внутреннего материала и размеров устройства. В этот момент на графике текущего напряжения наблюдается резкое падение сопротивления или увеличение тока из-за сформированного проводимого пути. - После электроформирования нанесите двунаправленные зачистки напряжения для достижения неустойчивой пороговой производительности переключения. Отрегулируйте напряжение для достижения высокого соотношения ON/OFF. В этом случае было достигнуто коэффициент переключения в размере 10 евро.
- Проанализируйте характеристики текущего напряжения при различных температурах от комнатной температуры до 90 градусов по Цельсию, увеличиваясь на 10 градусов по Цельсию и обратно к комнатной температуре с помощью контролируемой температурой стадии.
2. Сетка и смещения чип монтажа
- Разработка FIB оптимизированной сетки в программном обеспечении CAD и производство с использованием стандартных методов обработки в доме для монтажа смещения / нагрева чипов, используемых для in situ TEM экспериментов, как показано на рисунке 2.
ПРИМЕЧАНИЕ: Рисунок 2A показывает отдельные части сетки, чтобы смонтировать три фишки одновременно в траншеях квадратной формы. Рисунок 2B показывает увеличенный квадратный раздел траншеи, предназначенный для соответствия коммерчески доступных на месте смещения / нагрева чипов для TEM. - Очистите смещения чип, поместив его в стеклянную чашку Петри заполнены ацетоном и осторожно повернуть в течение 2 минут. Затем снимите чип и поместите его в чашку Петри, наполненную метанолом, и аккуратно поверните в течение 2 минут. Наконец, высушить с низким давлением азота.
ПРИМЕЧАНИЕ: Коммерчески купленные смещения чипов, называемых E-чипы, имеют фоторезистерское покрытие для защиты. - Выровнять предварительно почерпнутый смещения чипа в квадратных траншей сетки, как видно на рисунке 2C.
- Зафиксировать крышку сетки поверх смещения чипа с винтами, чтобы завершить размещение E-чипа на сетке (Рисунок 2D).
3. Подготовка Ламеллы, монтаж на смещения чипа с использованием сфокусированного ионового луча, и на месте передачи электронной микроскопии
- Изготовить образцы отдельно, как описано в разделе 1 с толще BE Ti_10 нм / Pt_100 нм, как видно на рисунке 3A.
- Намонтировать недавно подготовленный образец на металлической заглушке с использованием проводимой углеродной ленты и нагрузки в камеру FIB. Нанесите дополнительную ленту на образец для заземления, чтобы избежать проблем с зарядкой.
- Загрузите смещения чип-установленной сетки в камере при наклоне 52 "(см. Рисунок 3B). Это будет перпендикулярно или параллельно колонне ионного луча в зависимости от вращения сцены.
- Сосредоточьтесь, астигмат и выровняйте электронный луч на поверхности образца с помощью панели физического управления микроскопа и программного обеспечения на местах подготовки ламеллы.
- Проверьте эвцентрическую высоту сфокусированного местоположения образца и совпадение пучка для электронного луча и ионной балки.
ПРИМЕЧАНИЕ: Eucentric высота является положение, где изображение образца не двигается, когда образец наклонен. - Нажмите на программу Auto TEM (автоматическая программа подготовки lamella), чтобы запустить его на сфокусированное местоположение образца с помощью программного обеспечения управления микроскопом. Автоматическая программа следует последовательности, описанной ниже.
ПРИМЕЧАНИЕ: Это завершит процесс создания TEM lamella (Рисунок 4). Прогресс программы AutoTEM можно наблюдать в прямом эфире на экране рабочего стола.- Создайте поперечные фидуциальные маркеры выравнивания с кремниевым фрезеровацией и депонировать углеродно-защитный слой толщиной 1,5 мкм над областью 20 мкм х 5 мкм между маркерами выравнивания.
- Мельница траншеи по обе стороны от углеродного защитного слоя с 5 nA ионный луч тока для создания ламеллы.
- Тонкий ламелла с 1 nA ионный луч тока, а затем с 300 р. ионный луч тока для достижения 1 мкм толщиной.
- Наклоните образец до 7 ", чтобы выполнить J-вырезать на ламеллы для отделения от субстрата.
- Наклоните образец до 0 "(т.е. перпендикулярно колонке электронного луча) и прикрепите ламеллу к игле манипулятора, владея с помощью Pt(рисунок 5A).
- После присоединения к микроманипулятору отделяем ламеллу от субстрата с окончательным разрезом и медленно втягиваем микроманипулятор(рисунок 5B).
- Сосредоточьте луч на верхнем краю смещения чипа на сетке, положение крепления ламеллы.
- Принесите lamella медленно к смещения чип с манипулятором иглы (Рисунок 6A).
- Выровняй ламеллу в центре зазора в 17 мкм на верхнем краю смещения чипа. Медленно двигайте его вниз, пока он едва касается поверхности чипа и сварить нижние края ламеллы к чипу с помощью Pt (Рисунок 6B).
- Вырезать микроманипулятор свободной от ламеллы с кремниевым фрезеровать и втягивать микроманипулятор.
- Соедините верхние края ламеллы со следами Pt с двумя электродами смещения чипа для электрических соединений(рисунок 6C).
ПРИМЕЧАНИЕ: TE и BE кратко в этот момент на левой и правой сторонах. - Тонкий центральной области lamella сначала с помощью 300 рА, а затем с 100 р. ионных лучей, чтобы сделать lamella менее 100 нм толщиной (Рисунок 6D) путем наклона образца спереди и сзади на 2 ", чтобы обеспечить параллельные лица и равномерной толщины.
- Польский из ионные балки поврежденный слой с Ga луч ускорения напряжения 5 кВ под углом 5 "на поверхность на обоих лицах.
- Удалите короткую связь между верхними и нижними электродами устройства с разрезами изоляции в истонченной области, чтобы создать текущий путь от BE до TE через активную область(рисунок 7A).
- Намонтировать смещения чип с lamella на смещения чип держатель, а затем загрузить смещения чип держатель в камеру TEM.
- Подключите провода от смещения держателя чипа к счетчику источника и ПК управления.
ПРИМЕЧАНИЕ: Тщательно поместите провода соединения, чтобы облегчить напряжение и свести к минимуму любые вибрации во время эксперимента. - Подождите, пока давление камеры TEM упадет до 4e-5 Torr, а затем сфокусироваться, astigmate, и выровнять электронный луч на поперечном сечении поверхности ламеллы с помощью ручек управления TEM.
- Нанесите зачистки напряжения или постоянное напряжение при различных смещениях напряжения и соберите микрографы TEM на месте.
ПРИМЕЧАНИЕ: Данные, связанные с дифракционными моделями, рентгеноскопией дифракции электронов (EDX) и спектроскопией потери энергии электронов (EELS), также могут быть собраны при различных смещениях напряжения на месте.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Результаты, достигнутые с помощью этого протокола для кросс-точечныхустройств a-VOx, объясняются на рисунке 8. На рисунке 8A показан микрограф TEM нетронутой ламеллы. Здесь дифракционные узоры (вставка) указывают на аморфную природу оксидной пленки. Для измерений TEM in situ, контролируемые напряжения были применены starting from 25 mV до 8 V в шагах 20 mV с нижним электродом (BE) положительн пристрастным и верхним электродом (TE) заземленным. На рисунке 8B показано, что при 4 V локализованная кристаллическая область образуется в слое оксида. Здесь d-расстояниесоставило 0,35 нм, как показано на шаблонах TEM с высоким разрешением (HRTEM) и дифракции (врезках). Это d-расстояниесоответствует (011) плоскости фазыVO 2-M110,11. На рисунке 8C показаны несколько локализованных кристаллических островов в слое оксида при 5 V. Эти хрустальные острова были ориентированы в разных направлениях по отношению к субстрату. Два различных d-интервала можно наблюдать в соответствующих FFT и HRTEM (врезках): 0,35 нм и 0,27 нм. Расстояние 0,27 нм соответствует фазе VO2-A, в то время как 0,26 нм соответствует фазеVO 2-M112. Учитывая дефекты аберрации и пределы коррекции наклона прибора, наблюдаемое расстояние 0,27 нм,вероятно, соответствует смешанной фазе VO2-M1 и VO2-A. Рисунок 8D показывает бахрому Мойра на 6 V. Есть несколько участков нуклеации в ламелле. Здесь FFT и HRTEM (врезки) предоставляют дополнительные доказательства различных ориентаций кристаллических островов VO2-M1. После 6 V, ламелла полностью кристаллизуется с несколькими ориентациями только с электрическим уклоном без каких-либо обычных аннеаля.
Это первая демонстрация тонкой пленки-VOx, кристаллизуемой в локализованные острова c-VO2 с электрическим уклоном. Веские доказательства наличия c-VO2 островов в -VOx устройств после смещения на более высоком напряжении доказывает резистивные характеристики переключения (Рисунок 2 цитируется ссылка 4) и механизм переключения (Рисунок 6 цитируется ссылка 4) для асимметричных кросс-точечных устройств на основе смешанной фазы-VOх.
Результаты показывают применение объясненного протокола. Здесь наноструктурные изменения на месте были запечатлены при повторном правлении зачисток напряжения на различных напряжениях с микрографами TEM с высоким разрешением (HRTEM) и соответствующими дифракционными моделями.
Рисунок 1: Схема потока изготовления и схемы структуры кросс-точечных устройств. (A) Изготовление потока включения Ti укупорки для защиты-VOх фильм от растворения в воде. (B)Схема поперечной структуры устройства. Эта цифра была изменена с Nirantar et al.4. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 2: Пользовательские FIB оптимизированы сетки для крепления на месте чипов TEM. (A)Индивидуальные части сетки. (B) Квадрат траншеи для размещения чипов на месте TEM. (C) Выровнены смещения чип для in situ TEM в квадрате траншеи. (D)Установленный смещения чип на сетке. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 3: Кросс-раздел стеки для на месте образцов и FIB камеры установки смещения чипа. (A) Поперечные стеки устройств, подготовленных отдельно для смещения на месте с использованием образца TEM. (B)Установка gridbar в камере, чтобы обеспечить доступ к сканирующей электронной микроскопии (STEM) детектор для точной резки и соединения на ламелле. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 4: Обработка шагов Авто TEM. (A)Маркеры выравнивания и осаждение защитного слоя. (B)Траншеи, образованные с грубым фрезеровавания с использованием 5 н. А. тока. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 5: Процесс отделения ламеллы от субстрата. (A) Вручную сделал J-вырезать и прилагается ламелла к игле манипулятора. (B) Извлеченные ламеллы через траншеи после окончательного разделения разреза. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 6: Ламелла монтажа на смещения чип процесса. (A) Манипулятор чего прилагается lamella к смещения чипа. (B) Ламелла прилагается к смещения чипа. (C)Соединения с платиновыми следами между электродами смещения чипа и области интересов ламеллы. (D)Sub-100 nm истонченная центральная область ламеллы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 7: Окончательные сокращения изоляции и текущий путь в lamella и микрограф FIB оптимизированы смещения чипа. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 8: На месте электрической передачи электронной микроскопии. (A)Оригинальная ламелла. Вставка показывает FFT функционального слоя. (B)Микрограф после 4 V смещения. FFT вставка показывает c-VO2 (M1) фазы с (011) плоскости и HRTEM вставки показывает разделение бахромы как 0,35 нм. (C)Микрограф после 5 V. FFT и HRTEM врезки показывают несколько нуклеаций сайтов и различные ориентации одного и того же c-VO2-M1. (D)Микрограф после 6 V. FFT вставки показывает различные ориентации одного и того же c-VO2 - M1 фазы. Вставка HRTEM показывает формирование бахромы Мойре. Эта цифра была изменена с Nirantar et al.4. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
В настоящем документе объясняется протокол для смещения на месте с передачей электронной микроскопии, включая процесс изготовления устройства, gridbar проектирования для смещения чип монтажа, lamella подготовки и монтажа на смещения чип, и TEM с на месте смещения.
Объясняется методология изготовления кросс-точечных устройств, которые можно легко масштабировать до поперечных конструкций. Ti укупорки оксида ванадия имеет важное значение для включения аморфных оксида ванадия, потому что он растворяется в воде во время изготовленияшаги после -VOх осаждения. Устройства изготовлены с двумя различными размерами для электрических испытаний, 4 мкм х 4 мкм и 6 мкм х 6 мкм. Контактный электрод, используемый здесь Pt, благородный металл, который ухудшается минимально в течение периода изготовления. Из-за этого и во избежание равномерной кристаллизации оксида ванадия в структуре устройства, электроде annealing шаг обычно используется был опущен в этом методе изготовления. Полный поток изготовления и схема структуры устройства представлены Рисунок 14.
Для экспериментов на месте, устройства изготавливаются отдельно с толще BE, как объясняется в шаге 1 подготовки lamella и монтажа на смещения чип разделе. Это делается для того, чтобы избежать осаждения частиц Pt на функциональном слое во время соединений. Изменение толщины BE, как ожидается, не будет иметь эффекта при переключении устройства.
Коммерчески доступные смещения чипов (например, E-чип) для in situ смещения с TEM имеют четыре смещения электродов, доступных для подключения и 17 мкм широкий разрыв для монтажа lamella, как показано на рисунке 7B. Индивидуальный сетчатый панель предназначен для установки смещения чипов, так как эта схема позволяет получить доступ к сканирующей передаче электронной микроскопии (STEM) детектор в камере FIB для точной резки и соединения ламеллы, установленной на смещения чипа. Это особенно необходимо для точного сокращения изоляции объясняется в шаге 17 подготовки ламеллы и монтажа на смещения чип разделе. Для процесса подготовки и монтажа lamella, последовательность Pt соединений, lamella истончение, и сделать изоляции сокращений (шаги 14-17 подготовки lamella и монтажа) являются наиболее важными для достижения чистой lamella. Здесь, Pt подключения следы выполняются до процесса истончения, чтобы избежать осаждения pt частиц на функциональном слое оксида, который может разрушить электрические атрибуты.
Как ламелла готовится с использованием Ga ионный фрезерования, некоторые нежелательные ga загрязнения, как ожидается, в окончательном lamella. Тем не менее, lamella полировка выполняется, чтобы значительно уменьшить ущерб, причиненный пучка Ga. Другим недостатком этого протокола является то, что размеры ламеллы значительно меньше (в наномасштабе) по сравнению с фактическим устройством (несколько микрон). Благодаря этому изменчивость наблюдается в электрических характеристиках фактического устройства и устройства на основе ламеллы.
Несмотря на это, этот протокол предлагает значительное преимущество перед существующими методами, поскольку он обеспечивает визуальную проверку каждого шага подготовки ламеллы и во время смещения на месте. Поскольку все шаги можно увидеть визуально в режиме реального времени, сбои обнаруживаются и исправяются немедленно. Есть никаких скрытых аспектов в этом процессе и устранения неполадок просто визуальное наблюдение, если Есть какой-либо инструмент конкретных вопросов.
Представленная методология оказывает заметное влияние в области материаловедения и резистивного переключения устройств, совместимых с высокими вакуумными условиями. Протокол может объяснить электрические результаты и механизмы работы на основе визуально наблюдаемых наноструктурных изменений на месте. Этот протокол будет влиять на следующее поколение наноэлектроники, логических схем, нейроморфных устройств и материаловедения, чтобы выявить основные механизмы работы и предсказать практическую применимость новых структур и материалов.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторов нечего раскрывать.
Acknowledgments
Эта работа была выполнена частично в Научно-исследовательском центре Micro Nano в Университете RMIT в викторианском узел Австралийского национального фонда изготовления (ANFF). Авторы признают возможности и научно-техническую помощь, оказанную Микроскопией Университета RMIT, Microanalysis Facility, связанной лабораторией микроскопии Австралии. Признана стипендиальная поддержка австралийской аспирантской премии (APA)/Программы обучения исследований (RTP) австралийского правительства. Мы благодарим профессора Мадху Бхаскарана, доцента Сумита Валиа, д-ра Мэтью Филда и г-на Брентона Кука за их руководство и полезные дискуссии.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Resist processing system | EV group | EVG 101 | |
| Acetone | Chem-Supply | AA008 | |
| Biasing Chip - E-chip | Protochips | E-FEF01-A4 | |
| Developer | MMRC | AZ 400K | |
| Electron beam evaporator - PVD 75 | Kurt J Leskar | PRO Line - eKLipse | |
| Focused Ion beam system | Thermo Fisher - FEI | Scios DualBeamTM system | |
| Hot plates | Brewer Science Inc. | 1300X | |
| Magnetron Sputterer | Kurt J Leskar | PRO Line | |
| Mask aligner | Karl Suss | MA6 | |
| Maskless Aligner | Heildberg instruments | MLA150 | |
| Methanol | Fisher scientific | M/4056 | |
| Phototresist | MMRC | AZ 5412E | |
| Pt source for e-beam evaporator | Unicore | ||
| The Fusion E-chip holder | Protochips | Fusion 350 | |
| Ti source for e-beam evaporator | Unicore | ||
| Transmission Electron Microscope | JEOL | JEM 2100F |
References
- Kozma, R., Pino, R. E., Pazienza, G. E. Advances in Neuromorphic Memristor Science and Applications. Kozma, R., Pino, R. E., Pazienza, G. E. , Springer. Netherlands. 9-14 (2012).
- Pan, F., Gao, S., Chen, C., Song, C., Zeng, F. Recent progress in resistive random access memories: Materials, switching mechanisms, and performance. Materials Science and Engineering: R: Reports. 83, 1-59 (2014).
- Zhou, Y., Ramanathan, S. Mott Memory and Neuromorphic Devices. Proceedings of the IEEE. 103 (8), 1289-1310 (2015).
- Nirantar, S., et al. In Situ Nanostructural Analysis of Volatile Threshold Switching and Non-Volatile Bipolar Resistive Switching in Mixed-Phased a-VOx Asymmetric Crossbars. Advanced Electronic Materials. 5 (12), 1900605 (2019).
- Rupp, J. A., et al. Different threshold and bipolar resistive switching mechanisms in reactively sputtered amorphous undoped and Cr-doped vanadium oxide thin films. Journal of Applied Physics. 123 (4), 044502 (2018).
- Ahmed, T., et al. Inducing tunable switching behavior in a single memristor. Applied Materials Today. 11, 280-290 (2018).
- Nili, H., et al. Nanoscale Resistive Switching in Amorphous Perovskite Oxide (a-SrTiO3) Memristors. Advanced Functional Materials. 24 (43), 6741-6750 (2014).
- Ahmed, T., et al. Transparent amorphous strontium titanate resistive memories with transient photo-response. Nanoscale. 9 (38), 14690-14702 (2017).
- Reuhman-Huisken, M. E., Vollenbroek, F. A. An optimized image reversal process for half-micron lithography. Microelectronic Engineering. 11 (1), 575-580 (1990).
- Taha, M., et al. Insulator-metal transition in substrate-independent VO2 thin film for phase-change devices. Scientific Reports. 7 (1), 17899 (2017).
- Booth, J. M., et al. Correlating the Energetics and Atomic Motions of the Metal-Insulator Transition of M1 Vanadium Dioxide. Scientific Reports. 6, 26391 (2016).
- Lee, S., Ivanov, I. N., Keum, J. K., Lee, H. N. Epitaxial stabilization and phase instability of VO2 polymorphs. Scientific Reports. 6, 19621 (2016).
