Введение
ГЛАВА 1. Применение ориентированных углеродных нанотрубок для формирования энергонезависимых запоминающих устройств 20
1.1 Современное состояние и перспективы развития энергонезависимых запоминающих устройств 20
1.2 Энергонезависимые запоминающие устройства на основе ориентированных углеродных нанотрубок
1.2.1 Эффект памяти формы и пьезоэлектрический эффект углеродной нанотрубки для создания перспективных запоминающих устройств 24
1.2.2 Мемристорные структуры на основе полевых транзисторов с углеродной нанотрубкой 29
1.2.3 Ячейки энергонезависимой памяти на основе эффекта накопления заряда в углеродной нанотрубке 33
1.2.4 Ячейки энергонезависимой памяти на основе электромеханического переключения углеродных нанотрубок 36
1.3 Методы зондовых нанотехнологий для диагностики ориентированных углеродных нанотрубок и формирования устройств на их основе 46
1.3.1 Методы исследования электрических свойств 46
1.3.2 Методы исследования механических и адгезионных свойств 50
1.3.3 Полевое осаждение, испарение и ориентация углеродной нанотрубки.. 54
1.4 Выводы по главе 1 и постановка задач 57
ГЛАВА 2. Моделирование процесса переключения сопротивления вертикально ориентированной углеродной нанотрубки под действием внешнего электрического поля 60
2.1 Разработка принципа работы ячейки памяти на основе мемристорной структуры на вертикально ориентированной углеродной нанотрубке 60
2.1.1 Моделирование продольной деформации вертикально ориентированной углеродной нанотрубки под действием внешнего электрического поля 63
2.1.2 Оценка адгезии и адгезионной прочности соединения вертикально ориентированных углеродных нанотрубок с нижним электродом 72
2.1.3 Моделирование процессов поляризации и накопления пьезоэлектрического заряда в вертикально ориентированной углеродной нанотрубке 75
2.2 Моделирование мемристорного эффекта в структуре на основе вертикально ориентированной углеродной нанотрубки 81
2.3 Формирование пучков вертикально ориентированных углеродных нанотрубок под действием локального внешнего электрического поля 87
2.4 Разработка методики определения модуля Юнга вертикально ориентированных углеродных нанотрубок методом наноиндентирования 89
2.5 Разработка методики определения удельного сопротивления вертикально ориентированных углеродных нанотрубок 92
2.6 Выводы по главе 2 95
ГЛАВА 3. Исследование параметров вертикально ориентированных углеродных нанотрубок и процессов переключения сопротивления структур на их основе методами сканирующей зондовой микроскопии 98
3.1 Исследование геометрических и электрофизических параметров вертикально ориентированных углеродных нанотрубок методами сканирующейзондовой микроскопии 98
3.1.1 Исследование геометрических параметров вертикально ориентированных углеродных нанотрубок 100
3.1.2 Исследование удельного сопротивления вертикально ориентированных углеродных нанотрубок 106
3.1.3 Исследование модуля Юнга вертикально ориентированных углеродных нанотрубок методом наноиндентирования 108
3.1.4 Исследование адгезии вертикально ориентированных углеродных нанотрубок с нижним электродом
3.2 Исследование поверхностного потенциала на пучках вертикально ориентированных углеродных нанотрубок методом зонда Кельвина 112
3.3 Исследование процесса переключения сопротивления вертикально ориентированных углеродных нанотрубок методом сканирующей туннельной микроскопии 114
3.3.1 Исследование влияния геометрических параметров вертикально
ориентированных углеродных нанотрубок на мемристорный эффект 114
3.3.2 Исследование влияния амплитуды и формы импульса прикладываемого напряжения на процесс переключения сопротивления вертикально ориентированной углеродной нанотрубки 118
3.3.3 Исследование влияния величины туннельного зазора на процесс переключения сопротивления вертикально ориентированных углеродных нанотрубок
3.4 Исследование процесса переключения сопротивления вертикально ориентированных углеродных нанотрубок методом атомно-силовой микроскопии 127
3.5 Выводы по 3 главе 129
ГЛАВА 4. Разработка конструкций и технологического маршрута создания элементов запоминающих устройств на основе вертикально ориентированных углеродных нанотрубок 131
4.1 Разработка конструкции и технологического маршрута создания элемента энергозависимого запоминающего устройства на основе вертикально ориентированных углеродных нанотрубок 131
4.2 Создание и исследование параметров макета ячейки энергозависимого запоминающего устройства на основе вертикально ориентированной углеродной нанотрубки
4.2.1 Исследование режимов осаждения вертикально ориентированной углеродной нанотрубки на зонд атомно-силового микроскопа 136
4.2.2 Исследование параметров макета
4.3 Разработка конструкции и технологического маршрута создания элемента энергонезависимого запоминающего устройства на основе мемристорных структур на вертикально ориентированных углеродных нанотрубках 144
4.4 Создание и исследование параметров макетов ячейки энергозависимого запоминающего устройства на основе мемристорных структур на вертикально ориентированных углеродных нанотрубках
4.4.1 Создание макета на основе вертикально ориентированных углеродных нанотрубок методом силовой нанолитографии 146
4.4.2 Исследование параметров макета ячейки на основе пучка вертикально ориентированных углеродных нанотрубок 148
4.4.3 Исследование параметров макета ячейки на основе двух вертикально ориентированных углеродных нанотрубок 149
4.5 Выводы по 4 главе 152
Заключение 154
Список сокращений 158
Список использованных источников 159
