Resumen

Se han investigado las características físicas y de memoria de los condensadores de nanocristales metálicos de RuOx depositados por capas atómicas en una estructura n-Si/SiO2/HfO2/RuOx/Al2O3/Pt con diferentes temperaturas de recocido postdeposición de 850-1000°C. Los nanocristales metálicos de RuOx con un diámetro medio de 7 nm y una alta densidad de 0,7 × 1012/cm2 se observan mediante microscopía electrónica de transmisión de alta resolución tras una temperatura de recocido postdeposición a 1000°C. La densidad de los nanocristales de RuOx disminuye (ligeramente) al aumentar las temperaturas de recocido, debido a la aglomeración de múltiples nanocristales. Los nanocristales de RuO3 y la capa de silicato de Hf en la interfaz SiO2/HfO2 se confirman mediante espectroscopia de fotoelectrones de rayos X. Para una temperatura de recocido posterior a la deposición de 1000°C, los condensadores de memoria con un pequeño espesor de óxido equivalente de ~9 nm poseen una gran ventana de memoria de histéresis de >5 V a un pequeño barrido de la tensión de puerta de ±5 V. También se observa una prometedora ventana de memoria bajo una pequeña tensión de puerta de barrido de ~3 V debido al atrapamiento de carga en los nanocristales metálicos de RuOx. El mecanismo de programación/borrado es un túnel Fowler-Nordheim (F-N) modificado de los electrones y huecos del sustrato de Si. Los electrones y huecos quedan atrapados en los nanocristales de RuOx. Tras 10 años, se ha observado una excelente resistencia de programación/borrado de 106 ciclos y una amplia ventana de memoria de 4,3 V con una pequeña pérdida de carga de ~23 t 85°C, debido a las trampas de nivel profundo en los nanocristales de RuOx. La estructura de memoria es muy prometedora para futuras aplicaciones de memoria no volátil a nanoescala.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Nanopartículas Nanocompuestos Nanocables
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Nanoparticles Nanocomposites Nanowires
• Palabras claves:pequeña tensión de puerta de barrido, nanocristales metálicos de ruox, nanocristales de ruox, diferentes temperaturas de recocido postdeposición, futuras aplicaciones de memoria no volátil a nanoescala, gran ventana de memoria de histéresis, microscopía electrónica de transmisión de resolución, pequeño espesor de óxido equivalente, tiempo de retención de datos, gran ventana de memoria.
• Keywords:small sweeping gate voltage, ruox metal nanocrystals, ruox nanocrystals, different postdeposition annealing temperatures, future nanoscale nonvolatile memory applications, large hysteresis memory window, resolution transmission electron microscopy, small equivalent oxide thickness, data retention time, large memory window