Объектом исследования являются структуры металл/полупроводник/металл на основе анодированных слоев диоксида титана толщиной от 60 до 500 нм с диаметром нанотрубок от 30 до 60 нм, полученных во фторсодержащем растворе. Цель работы – исследование влияния толщины оксидного слоя, материала электрода и его площади на процессы резистивного переключения сэндвич-структур Ti/TiO2/Ме на основе нанотубулярного диоксида титана. Синтезированы сэндвич-структуры Ti/TiO2-НТ/Au и Ti/TiO2-НТ/Ag с диаметрами мемристивных элементов ≈ 100 мкм и ≈ 5,5 мм. Аттестация образцов проведена методами растровой электронной и оптической микроскопии, рентгенофазового анализа и спектроскопии комбинационного рассеяния. Исследованы ВАХ сфабрикованных структур в полных циклах резистивного переключения и в процессах, симулирующих многократное считывание информации. Получено, что микромемристор Ti/TiO2-НТ/Au с толщиной оксидного слоя 160 нм имеет наилучшие характеристики биполярного переключения среди исследованных. Продемонстрирована работоспособность структуры на протяжении 17 тыс. циклов переключения. Сделан вывод о возможности использования микромемристоров Ti/TiO2-НТ/Au в качестве перспективных элементов резистивной памяти. / The object of investigation of metal/semiconductor/metal structures based on the anodized layer of titanium dioxide. Ones are 60 – 500 nm thick with 30 – 60 nm diameter of nanotubes obtained in fluorine-containing solution. The goal of this paper is to investigate the effect of oxide layer thickness, its electrode material and the area on resistive switching processes in sandwich Ti/TiO2/Me nanotubular structures based on titanium dioxide. Sandwich structures of Ti/TiO2-NT/Au and Ti/TiO2-NT/Ag with diameters of memristive elements about 5.5 mm and 100 µm have been synthesized. Characterization of samples was carried out by scanning electron and optical microscopy, X-ray diffraction and Raman spectroscopy. CVC fabricated structures in the full cycle of the resistive switching and processes simulating multiple reading of information were studied. It was found that Ti/TiO2-NT/Au micromemristor with a thickness of the oxide layer about 160 nm has the best bipolar switching characteristics among studied samples. Structure performance within 17 thousands switching cycles was demonstrated. It is concluded that Ti/TiO2-NT/Au micromemristors were proved to be promising resistive memory elements.

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.