Browsing by Author "Merisalu, Joonas"

Now showing 1 - 3 of 3

Resistive switching in memristor structures with multilayer dielectrics
(2024-07-09) Merisalu, Joonas; Aarik, Jaan, juhendaja; Kukli, Kaupo, juhendaja; Tamm, Aile, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Tänapäevane elektroonika, arvutid ja arvutisüsteemid on läbi teinud meeletu arengu. Toasuurusest arvutist on saanud käekella asendav nutiseade. Kõige suurema panuse kõnealusesse progressi on andnud teadusuuringute tulemuste kiire rakendamine. Näiteks operatiivmälu, mida kasutavad arvutiseadmed protsesside kiireks täitmiseks kui ka FLASH mälu andmekandjates põhineb elektrilaengu säilitamisel. Need tehnoloogiad ise pärinevad sisuliselt eelmise sajandi kuuekümnendatest ja seitsmekümnendatest aastatest, kuid meeletult suure mälumahu kättesaadavuse on taganud nende seadmete füüsiliste mõõtmete vähendamine, mis on põhinenud materjaliteaduse alasel teadus- ja arendustööl. Paraku näitavad viimased teadusuuringud, et infosalvestusseadmete mälumahu edasine suurendamine muutub üha keerukamaks, aeganõudvamaks ja kulukamaks. Selles valguses on teadlased üha enam pööranud tähelepanu uute mälutehnoloogiate arendamisele. Takistusmälu, mälutakisti ehk memristor on üks nendest potentsiaalsetest uudsetest mälutehnoloogiatest, mis ei põhine enam elektrilaengu säilitamisel, vaid materjali takistuse muutmisel. Erilist tähelepanu väärib asjaolu, et see nähtus leiab aset nanomaailmas, võimaldades luua veelgi väiksemate mõõtmete ja suurema mahuga elektroonilisi mälusid. Kuna memristorides toimuvad takistuslülitused leiavad aset väikesemõõtmelistes keskkondades, on nende täielik mõistmine, kontrollimine ning uurimine seni veel äärmiselt keerukas. Hoolimata sellest, et pooljuhtide tööstus on juba alustanud takistuslülitusel põhinevate mäluseadiste tootmist, vajab selle tehnoloogia suuremahuline rakendamine ja tootmine veel täiendavat teadusmahukat uurimist. Käesoleva töö raames valmistati ja uuriti tänapäeva arvutikiipides kasutatavatest materjalidest valmistatud memristorstruktuure ja nende sobivust kasutamiseks uue põlvkonna mäluseadistes. Töö tulemusena näidati, kuidas hoolikas materjalide kombineerimine võimaldab varieerida ja optimeerida memristorite erinevaid omadusi.
Sondijaama juhtimise tarkvara elektriliste mälude uurimiseks
(Tartu Ülikool, 2016) Merisalu, Joonas; Aarik, Jaan; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Käesolev töö kirjeldab mäluelementide elektriliste mõõtmiste tegemiseks loodud tarkvara, mis on välja töötatud Tartu Ülikooli Füüsika Instituudi kiletehnoloogia labori sondijaama CascadeMicrotech EPS150TRIAX kasutamiseks koos mõõteseadmetega Agilent E4980A ja Keithley 2636A. Töö heidab pilgu probleemidele, millega seisab silmitsi elektroonsete arvutimälude tööstus tänapäeval ja selgitab miks ja mida on tarvis probleemide lahendamiseks välja töötada, uurida ja mõõta. Töös on analüüsitud nõudeid sellisteks mõõtmisteks vajalikule tarkvarale ning kirjeldatud valminud tarkvara. Antud tarkvara arenduseks ja kontrollimiseks viidi läbi näidismõõtmised kiletehnoloogia laboris valmistatud mäluelementidel. Tarkvara rakendati ka GaAs jõudioodide karakteriseerimisel
Takistuslülitused titaanalumiiniumoksiid-kiledes
(Tartu Ülikool, 2018) Merisalu, Joonas; Aarik, Jaan, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Käesolevas magistritöös uuriti takistuslülituste toimumist aatomkihtsadestatud titaanalumiiniumoksiid-kiledes. Uuritud struktuuride alumine elektrood oli RuO2 ja ülemine elektrood elektronkiiraurustamisega sadestatud Pt. Eesmärgiks oli välja selgitada, kas takistuslülitused toimuvad antud struktuurides ja kui toimuvad, siis milline on TiO2-l põhinevasse dielektrikku lisatud Al2O3 sisaldavate kihtide mõju lülitumistele. Lisaks sellele töötati välja metoodika takistuslülituste tuvastamiseks ja elektriliseks karakteriseerimiseks. Selgitati välja, et kõikides uuritud struktuurides toimuvad takistuslikud lülitused. Al2O3 sisaldava kihi paksuse suurendamine suurendas lülitumiste efektiivsust ja nende kihtide erinev paigutus mõjutas oluliselt juhtivuse sõltuvust ümberlülitamiseks kasutatavast pingest, eriti lülitumisel suure takistusega režiimi. Lisaks kirjeldati käesolevas töös takistuslülituste iseärasusi ja sellest lähtuvalt pakuti välja, millised mehhanismid võisid takistuslülitumisi antud struktuurides põhjustada.