WO3 MEMRİSTÖR AYGITLARIN GELİŞTİRİLMESİ


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Halil İbrahim EFKERE

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hakan Ateş

Eş Danışman: Şebnem Aydın

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Tamamlayıcı metal oksit yarı iletken (CMOS) ve flash bellek teknolojilerindeki gelişmeler,
son birkaç on yılda tüm dünyayı büyük ölçüde etkiledi. Elektronik teknolojindeki bu devrim
niteliğindeki değişimler için itici güç olarak malzeme boyutlarının oldukça küçülmesi, daha
düşük enerjiye ile çalışabilen aygıtların geliştirilmesi, veri iletiminde hızın artması, veri
depolamadaki daha küçük hacimlere daha büyük kapasitelere ulaşılması gibi parametreler
sayılabilir. Bu kapsamda bu tez çalışmasında veri depolama ve sinaptik taklit nicelikleri ile
son yıllarda öne çıkmış memristör aygıtların geliştirilmesi için çalışmalar yürütüldü.
Öncelikle memristör aygıtlarında aktif katman olarak kullanılmak üzere seçilen WO
x metal
oksit ince filmleri SiO
2/Si alttaşlar üzerine kaplandı. Daha sonra elde edilen numuneler farklı
sıcaklıklarda tavlanarak WO
x ince filmlerin yapısal, optik, morfolojik karakterizasyonları
gerçekleştirildi. Uygun optimizasyon değerleri kalibrasyon numunelerinden seçilerek
memristiv özellikleri incelenecek numuneler hazırlandı. Numunelerin son durumda
elektriksel karakterizasyonları yapılacağından alttaştan gelecek elektriksel katkıları
engellemek için alttaş üzerine bir pasivasyon tabakası kaplanmalıdır. Bunun için Si alttaşlar
üzerine pasivasyon tabakası olarak SiO
2 ince filmi 100 nm olacak şekilde kaplandı. Daha
sonra SiO
2/Si yapısı üzerine 100 nm Au alt kontaklar kaplandı. Elde edilen numunelerin
üzerine aktif katman olarak kullanılan WO
3 ve WO3/WOx/WO3 katmanları büyütüldü. Daha
sonra bu iki farklı aktif katmanların her birisinin üzerine üst kontaklar için fotolitografik
işlemler ile üst kontak desenleri oluşturuldu ve Au, AuNiGe ve Pd metalleri kaplandı. Son
olarak ortaya çıkan altı farklı numune için karşılaştırmalı olarak I-V ölçümleri ile histerezis
analizleri yapıldı. Yapılan çalışmalar sonucunda elde edilen verilere göre
Au/WO
3/Au/SiO2/Si yapısının memristiv özelliklerinin en iyi ve kararlı sonuçlara sahip
olduğu belirlendi.

Memristör, ince film, magnetron püskürtme sistemi, kaplama