Автоматизация процессов синтеза слоистых структур и исследование их электрофизических характеристик : магистерская диссертация

Abstract

С помощью оборудования National Instruments реализованы две установки для нанесения органических покрытий. Установка термовакуумного нанесения с виртуальным прибором «ThermoVac» позволяет производить линейный нагрев испаряемого вещества с фиксированной скоростью до заданной температуры термостатирования в диапазоне от комнатной до 500 °C. Установка для нанесения методом центрифугирования с ВП «SC_organic» позволяет поддерживать заданную скорость вращения подложки в диапазоне от 500 до 9000 об/мин. На базе микрозондовой станции Cascade Microtech MPS150 разработан автоматизированный канал для тестирования мемристорных структур, в режиме многократного чтения и записи. ВП «RW MIM» формирует на выходе SMU источника последовательность импульсов заданной амплитуды и длительности в режимах запись/чтение. Выполнено нанесение и аттестация пленок 5,11-диметил-5,11-дигидроиндоло [3.2-b]карбазола и 5,11-дигексил-5,11-дигидроиндоло[3.2-b]карбазола. По измеренным вольтамперным характеристикам получено, что полупроводник в синтезированных структурах TiN/DMICZ/Au, Ti/DMICZ/Au обладает дырочной проводимостью с подвижностью μ = 4.9∙10-7 см2/(В∙с). Показано, что регистрируемая ВАХ характеризуется петлями гистерезиса, которые свидетельствуют о наличии мемристивного эффекта в образцах TiN/DHICZ/Au. Произведено тестирование исследуемых слоистых структур в режимах многократного чтения/записи.

An automated installation based on National Instruments equipment, two installations for applying organic coatings are implemented. The installation of a thermo vacuum evaporation with a virtual device "ThermoVac" allows linear heating of the evaporated substance at a fixed rate of up to 500 ° C. The centrifugal centrifugation unit with an VI “SC_organic” supports the specified rotation speed of the substrate in the range of 500 to 9000 rpm. Based on the microprobe station Cascade Microtech MPS150, an automated channel was developed for testing memristor structures, in the mode of multiple reading and writing. VI "RW MIM" forms a sequence of pulses of the specified amplitude and duration in the write / read modes at the SMU output of the source. The deposition and validation of 5,11-dimethyl-5,11-dihydroindolo [3.2-b] carbazole and 5,11-dihexyl-5,11-dihydroindolo [3.2-b] carbazole films was performed. From the measured volt-ampere characteristics, it was found that the semiconductor in the synthesized TiN / DMICZ / Au, Ti / DMICZ / Au structures has a hole conductivity with a mobility μ = 4.9 ∙ 10-7 cm2/(V∙s). It is shown that the recorded I-V characteristic is characterized by hysteresis loops that indicate the presence of a memorial effect in TiN / DHICZ / Au samples. The testing of layered structures under test in multiple read / write modes was performed.