Введение
Глава 1. Перспективы применения мемристоров для изготовления элементов резистивной памяти 13
1.1 Применение мемристоров в элементах памяти 13
1.1.1 Типы конструкций мемристоров 16
1.1.2 Классификация мемристоров
1.2 Анализ материалов для формирования мемристорных структур 22
1.3 Методы формирования мемристорных структур
1.3.1 Формирование мемристорных структур методами «сверху-вниз» 30
1.3.2 Формирование мемристорных структур методами «снизу-вверх» 31
1.4 Формирование структур методом локального анодного окисления 32
1.4.1 Механизмы локального анодного окисления 33
1.4.2 Модели локального анодного окисления 34
1.5 Выводы и постановка задачи 39
Глава 2. Моделирование физико-химических процессов формирования оксидных наноразмерных структур титана методом локального анодного окисления 41
2.1 Термодинамический анализ процессов фазообразования при анодном окислении титана 41
2.2 Исследование процессов локального анодного окисления поверхности титана 45
2.2.1 Анализ источников окислителя при локальном анодном окислении 46
2.2.2 Оценки распределения электрического потенциала в системе зонд подложка 49
2.2.3 Анализ плотности потоков ионов окислителя в системе зонд-подложка 53
2.2.4. Анализ кинетики локального анодного окисления титана 57
2.3 Моделирование процесса локального анодного окисления титана 62
2.3.1 Распределение электрического потенциала в системе зонд-подложка 63
2.3.2 Распределение концентрации ионов кислорода в системе зонд-подложка 64
2.3.3 Дискретизация системы зонд-подложка 66
2.3.4 Моделирование геометрических размеров оксидных наноразмерных структур, полученных методом локального анодного окисления титана 68
2.4 Выводы по главе 2 76
Глава 3. Исследование режимов формирования оксидных наноразмерных структур методом локального анодного окисления пленки титана и мемристорного эффекта в них 78
3.1 Исследование фазового состава оксидных наноразмерных структур титана, полученных методом локального анодного окисления 78
3.2 Исследование режимов формирования оксидных наноразмерных структур методом локального анодного окисления пленки титана 81
3.2.1 Исследование влияния амплитуды и длительности импульсов напряжения 83
3.2.2 Исследование влияния относительной влажности 86
3.2.3 Исследование влияния амплитуды колебания кантилевера 88
3.2.4 Исследование влияния температуры в технологической камере 90
3.3 Исследование мемристорного эффекта в оксидных наноразмерных структурах титана 95
3.3.1 Исследование влияния силы прижима АСМ-зонда на мемристорный эффект 97
3.3.2 Исследование влияния материала электродов на мемристорный эффект 99
3.3.3 Исследование токовременных характеристик мемристорных структур 101
3.3.4 Исследование влияния геометрических размеров оксидных
наноразмерных структур титана на мемристорный эффект 103
3.3.5 Исследование влияния амплитуды импульсов напряжения на мемристорный эффект оксидных наноразмерных структур титана 105
3.3.6 Исследование переключения локальных областей в оксидных наноразмерных структурах титана 107
3.4 Выводы по главе 3 109
Глава 4. Конструктивные и технологические решения по формированию макета элемента резистивной памяти на основе мемристорных оксидных наноразмерных структур, полученных методом локального анодного окисления пленки титана 111
4.1 Конструктивные решения элементов резистивной памяти на основе мемристорных оксидных наноразмерных структур титана 111
4.2 Разработка технологического маршрута формирования макета матрицы мемристоров на основе оксидных наноразмерных структур титана 114
4.3. Исследование параметров макета матрицы мемристоров на основе оксидных наноразмерных структур титана 121
4.4 Выводы по главе 4 124
Заключение 125
Список сокращений 126
Список используемых источников
