Entwicklung einer Nanotechnologie-Plattform für die ... - JuSER

7 DIE MEHRLAGEN-ARCHITEKTUR
In dem ersten Experiment wurde eine fertig gestellte Pt/MSQ/Ag-Probe für 5 min auf
450°C unter N 2 -Atmosphäre erhitzt. Das Ag diffundierte dabei in die MSQ Schicht,
wodurch die Top-Elektrode an der Oberfläche partiell verschwand (vgl. Abbildung 7.2).
Anschließend wurde die Top-Elektrode mit Ag übermetallisiert, strukturiert und somit
erneuert. Eine dotierte Pt/Ag-MSQ/Ag-Zelle war hergestellt. Diese Zellen wurden
anschließend mittels quasistatischer, elektrischer Messungen charakterisiert. Eine
typische I(U)-Kurve ist in Abbildung 7.3 dargestellt. Diese wurde an einer 2 x 3 µm 2 -
Zelle aufgenommen, die mittels optischer Lithographie und Lift-Off-Verfahren
hergestellt wurde.
Ag
Pt
2500 nm
Strom [mA]
0,2
0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
-1
-1,2
-0,2 0 0,2 0,4
Spannung [V]
Abbildung 7.2: Zerstörung der Ag-Top-
Elektrode durch Temperaturbehandlung.
Abbildung 7.3: Resistives Schalten einer
Ag-dotierten Pt/Ag-MSQ/Ag-Zelle.
Es ist zu erkennen, dass auch die dotierten Zellen resistives Schalten zeigten. Allerdings
waren deutliche Unterschiede zu den undotierten Zellen zu beobachten. Auf der einen
Seite fand bei den Pt/Ag-MSQ/Ag-Zellen kein eindeutiger Formierungs-Prozess statt,
da es während des ersten, initialen Schaltvorgangs keiner signifikant höheren Spannung
bedarf. Die Zellen schalteten initial bereits zwischen 0,1 V und 0,6 V. Auf der anderen
Seite waren die Ausschaltströme deutlich höher als bei den undotierten Zellen. Der
maximale Ausschaltstrom wurde hier auf -1 mA begrenzt, sodass die Struktur nicht
zerstört wurde. Die hohen Ausschaltströme deuten auf einen unipolaren
Schaltmechanismus hin, welcher im Wesentlichen durch das Limitieren des maximalen
Stromes durch die resistive Zelle gesteuert wird (vgl. Kapitel 3). Unipolares Schalten ist
auch aus der Literatur an Cu-dotierten SiO 2 -Strukturen bekannt [69]. Der Versuch die
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