Z epitaksijo z molekularnim žarkom do ultrahitrih spominskih naprav
Oznaka in naziv projekta
J1-7201 - Z epitaksijo z molekularnim žarkom do ultrahitrih spominskih naprav
J1-7201 - Ultrafast memory devices by molecular beam epitaxy
Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev
Projektna skupina
Vodja projekta: prof. dr. Dragan Dragoljub Mihailović, domača stran
Sodelujoče raziskovalne organizacije: Povezava na SICRIS
Sestava projektne skupine: Povezava na SICRIS
Vsebinski opis projekta
Namen projekta je raziskava dinamičnih lastnosti 'skritega' kvantnega stanja v tankih plasteh 1T-TaS2, ki jo je navdihnila njihova možna uporabnost za ultrahitre spominske naprave in bi lahko pomenila prebojni korak pri razvoju novega načina zapisovanja in shranjevanja informacij, hitrejšega in varčnejšega v primerjavi z drugimi kandidati za obstojne (ang. non-volatile) spominske tehnologije nove generacije.
Zmožnost enostavnega reverzibilnega preklapljanja med osnovnim in skritim stanjem je lahko temelj za izdelavo spominskega elementa, če uspemo doseči še nekatere izboljšave, denimo povišano temperaturo delovanja in demonstracijo tehnologije na osnovi tankih filmov. Prvotne meritve na še neoptimiziranem spominskem elementu so pokazale, da bi za preklop enega bita potrebovali zgolj 0,25 pJ energije. Za večjo prodornost pa moramo bolje raziskati procese, ki določajo napake v napravah, vpliv velikosti, energijsko porabo, in povišati delovno temperaturo.
Osredotočili se bomo na izdelavo tankoplastnih 1T-TaS2 naprav delujočih vzdolž c osi. To bo omogočilo preiskavo temeljnih procesov, kot denimo planarno in v c osi orientirano urejanje naboja in drugih, ki določajo zmogljivosti naprav. Za sintezo kristalov 1T-TaS2 uporabljamo sistem za epitaksijo z molekularnim žarkom, za njihovo karakterizacijo AFM, XRD, SEM, TEM, Ramansko spektroskopijo, in druge. Za procesiranje in karakterizacijo elektronskih naprav uporabljamo nanolitografijo, merilne postaje in štirisondni tunelski mikroskopski sistem Nanoprobe.
Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani. Povezava na SICRIS.
Faze projekta in opis njihove realizacije
Faza (realizirano): Nadgradnja MBE s kreking virom za rast TaS2, rast prvih filmov TaS2.
- Faza: Prvi uspešni eksperimenti preklapljanja na vzorcih zraslih v MBE, meritve učinkov velikosti, dopiranja, mehanske napetosti in debeline vzorcev.
- Faza: Razvoj preklopljivega elementa v konfiguraciji c osi, izdelava elektronske reverzibilno preklopljive naprave.
Bibliografske reference
D. Svetin, I. Vaskivskyi, S. Brazovskii, D. Mihailovic, »Three-dimensional resistivity and switching between correlated electronic states in 1T-TaS2«, Scientific Reports (sprejeto v objavo).