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

6 INTEGRATION VON METHYL-SILSESQUIOXAN
6.2 Untersuchungen zum Schaltmechanismus
Werden die Schaltkurven der Pt/MSQ/Ag-Zellen mit denen der Literatur verglichen, die
beispielsweise an Pt/SiO 2 /Cu-Zellen aufgenommen wurden, so ist zunächst
festzustellen, dass sich das Erscheinungsbild beider Schaltzyklen sehr ähnelt. Dabei
deuten, neben der vergleichbaren Materialauswahl (SiO 2 -basiertes MSQ + oxidierbares
Top-Elektroden-Metall), insbesondere die sprungartigen Schaltvorgänge auf ähnliche
Schaltmechanismen beider Systeme hin. Es war dementsprechend anzunehmen, dass
während des Schaltprozesses elektrisch leitende Pfade (bestehend aus dem leicht
oxidierbaren Top-Elektroden-Metall) durch die MSQ-Schicht gebildet bzw. wieder
zerstört werden (vgl. Kapitel 3.1).
Für Untersuchungen, in Bezug auf den Schaltmechanismus der hergestellten
Pt/MSQ/Ag-Zellen, wurden zwei Experimente durchgeführt. Zum einen wurden
Crossbar-Strukturen realisiert, die sowohl Pt-Bottom-Elektroden als auch Pt-Top-
Elektroden enthielten, um den Einfluss des Ag abschätzen zu können. Zum anderen
wurden laterale Strukturen hergestellt, an denen durch REM-Aufnahmen festgestellt
werden sollte, ob durch das Anlegen einer elektrischen Spannung metallische Ag-Pfade
durch die MSQ-Schicht wachsen.
Strom [nA]
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
Pt
MSQ
Pt
-7 -3.5 0 3.5 7
Spannung [V]
Abbildung 6.6:
I(U)-Kennlinie an einer
Pt/MSQ/Pt-Zelle. Es
tritt kein Schalten trotz
hoher Spannungen von
+/- 6 V auf.
Abbildung 6.6 zeigt die I(U)-Kennlinie, welche bei einer spannungsgetriebenen
Messung an Pt/MSQ/Pt-Zellen aufgenommen wurde. Der Strom bleibt hierin trotz sehr
hoher Spannungen von bis zu +/- 6 V gering und es treten keine sprungartigen
Änderungen auf. Daraus kann geschlussfolgert werden, dass MSQ nur in Kombination
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