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

8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
Untersuchungen zum Schaltmechanismus sowie zum Einfluss der Methylgruppe zeigten
zum einen, dass das Vorhandensein von Silber notwendig war, um MSQ-Bauteile
schalten zu können. Zum anderen erwies sich, dass durch das Entfernen der
Methylgruppe aus der MSQ-Schicht dessen Dichte stieg und sich die statistische
Verteilung der Formierungsspannungswerte deutlich verbreiterte. Die Spannungen des
SET und RESET hingegen veränderten sich auch bei der Entfernung der Methylgruppe
nicht.
Die elektrische Performance der Pt/MSQ/Ag-Zellen wurde an 100 x 100 nm 2 großen
Einzelstrukturen überprüft. Dabei ergaben Retention-Messungen eine Stabilität des ON-
Zustandes von 8 · 10 3 s und des OFF-Zustandes von (mindestens) 7 · 10 4 s. Mit Hilfe
von Pulsmessungen konnten die Bauteile bis zu 2 · 10 3 -mal geschaltet werden. Ferner
wurden Pt/MSQ/Ag-Zellen mit 10 ns-Pulsen geschaltet, was das Potential für sehr
schnelle Speicherbauteile demonstrierte.
Anhand von Untersuchungen an Wort-Strukturen einer Linienbreite von 100 nm stellte
sich heraus, dass das Schalten einer Einzelzelle keinen Einfluss auf die benachbarten
Zellen hatte. Die Wortregister wurden erfolgreich mit verschiedenen Bit-Folgen
programmiert. Crossbar-Arrays konnten aufgrund parasitärer Spannungspfade nicht
kontrolliert programmiert werden.
Die Silberdotierung von MSQ-Schichten mittels Temperaturbehandlung machte es
möglich, funktionale Mehrlagen-Bauteile zu realisieren. Es wurden Pt/Ag-MSQ/Pt-
Zellen hergestellt, welche unipolares Schaltverhalten zeigten. Mit der Realisierung
zweier gestapelter Bauteile und dem Nachweis der elektrischen Funktionalität, konnte
die Machbarkeit mehrlagiger Pt/Ag-MSQ/Pt-Systeme nachgewiesen werden.
Letzten Endes war mit den MSQ-Bauteilen eine attraktive Alternative der Deposition
funktionaler Materialien gefunden, die den technologisch notwendigen Planarisierungs-
Prozess beinhaltete.
Ausblick
Die in Jülich etablierte Nanotechnologie-Plattform bietet die Möglichkeit,
Strukturgrößen von bis zu 30 nm herzustellen. Es bedarf der Verbesserung der Prozesse,
um die Skalierung von Bauteilen bis hin zu Strukturen eines Half-Pitch < 30 nm
reproduzierbar erzielen zu können. Dabei muss der Fokus auf die Stempelherstellung
gerichtet sein, da die Strukturauflösung der Nanoimprint-Lithographie im Wesentlichen
durch die Auflösung des Stempels begrenzt ist.
Eine weitere, zukünftige Herausforderung wird die elektrische Kontaktierung sehr
kleiner Bauelemente darstellen. Es müssen standardisierte Verfahren entwickelt werden,
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