Studies on Ferroelectric and Multiferroic Materials for Tunnel Junction Applications

Abstract

Debido a la evolución en la miniaturización de dispositivos y las aplicaciones potenciales para nuevos dispositivos de memoria no volátil, las uniones de túnel ferroeléctrico/multiferroico son una tecnología emergente para estas aplicaciones. Las uniones de túnel ferroeléctrico consisten en unas pocas celdas unitarias de un material ferroeléctrico intercaladas entre dos electrodos donde se produce la interacción de la ferroelectricidad y el túnel de electrones. Las uniones de túnel ferroeléctrico han atraído interés debido al control de dos estados de conductancia (estado de alta resistencia (apagado) y estado de baja resistencia (encendido), por ejemplo, apagado (0) y encendido (1), se pueden usar para formar señales digitales, 0 y 1, en memoria y circuitos lógicos). Para esta tesis, se fabricó la unión del túnel ferroeléctrico. Se demuestra el comportamiento de conmutación polar y efecto túnel a temperatura ambiente en películas ultrafinas PZT de 3-7 nm de espesor, intercaladas entre capas de platino y LSMO ferromagnéticas. El efecto de la conmutación ferroeléctrica se observó en las curvas de densidad de corriente versus voltaje con una gran variación en la relación de alta resistencia/baja resistencia (HRS/LRS) (2:1 a 100:1, para diferentes muestras). Sin embargo, estos efectos fueron más prominentes en presencia de un campo magnético externo.