AbstractsBiology & Animal Science

Electrical properties of BaTiO3, CoFe2O4 and La1/2(Ca, Sr)1/2MnO3 thin films and their importance for active barriers in tunnel transport

by Diego Fernando Gutiérrez Yatacue




Institution: Universitat Autònoma de Barcelona
Department:
Year: 2015
Keywords: Strain; Estres; Fotoconductividad; Photoconductivity; Ferroelectricos; Ciències Experimentals
Record ID: 1128553
Full text PDF: http://hdl.handle.net/10803/287904


Abstract

La miniaturización ha sido el concepto relevante de la tecnología basada en silicio. No obstante, el escalamiento de su elemento pilar (el transistor de efecto de campo por apilamiento de metal/óxido/semiconductor) pronto llevará a la capa óxido de silicio a un espesor de 2 nm, donde la eficiencia de los dispositivos es afectada por el incremento de las corrientes de fuga debida al efecto túnel. Por lo tanto, la substitución del óxido de silicio parece inminente. La implementación de óxidos que presentan orden ferroico puede ser vista como una nueva ruta a seguir en el campo tecnológico. Por ejemplo, en memorias de acceso aleatorio (en inglés RAMs). Memorias ferroelectricas (RAMs), en las cuales la información es codificada a través de polarización ferroelectrica, ya están siendo usadas en dispositivos comerciales. Materiales ferroelectricos están siendo usados en investigaciones sobre celdas solares. Aislantes magnéticos han sido importantes en espintrónica. El control del magnetismo mediante campos eléctricos es otro tópico que resulta prometedor. Aquí, la corriente de fuga asociada al transporte túnel no es vista como un problema sino como una herramienta para leer información en dispositivos eléctricos o magnéticos y memorias. No obstante la física de las capas delgadas y ultradelgadas de ciertos óxidos ferroicos a un no está completamente entendida. Esta tesis está encaminada a investigar materiales con propiedades ferroicas a nanoescala. En el primer bloque, materiales magnéticos como CoFe2O4 y La0.5A0.5MnO3 (con A = Sr, Ca) han sido estudiados y la variación de sus propiedades bajo estrés han sido monitoreadas y explicadas. En el caso de CoFe2O4 medidas de impedancia en función de la frecuencia y bias DC han sido realizadas. La constante dieléctrica hallada es correlacionada con el estrés. Con respecto a La0.5A0.5MnO3, capas nanométricas han sido crecidas sobre diferentes substratos para imponer un estado de estrés mediante el crecimiento coherente de las películas. El orden magnético y el carácter eléctrico de las películas de La0.5A0.5MnO3 es explicado en términos de ordenamiento orbital. El segundo bloque trata sobre la descripción de algunos experimentos preliminares sobre el efecto de la luz en las propiedades ferroelectricas. Fotocorriente es medida en películas de BaTiO3. También se ha encontrado que la polarización y campo coercitivo pueden ser reducidos mediante iluminación. El último bloque es dedicado a la caracterización de junturas ferroelectricas de túnelamiento (en inglés FTJs). BaTiO3 es usado como barrera ferroelectrica mientras que La0.7Sr0.3MnO3 y Pt son usados como electrodos inferior y superior respectivamente. El control eléctrico de estados de resistencia de remanencia en FTJs de gran área muestran 3x104% electroresistencia túnel (en inglés TER) a temperatura ambiente. Medidas de capacitancia en función del voltaje DC presentan similitud con aquellas encontradas en metal-óxido-semiconductor. Posteriormente, capas ultradelgadas de La0.5A0.5MnO3 han sido insertadas entre el electrodo…