Sviluppo di Memorie in Tecnologie Emergenti

CONTESTO:

 

Tecnologie emergenti basate su materiali Picture1organici (piccole molecole e polimeri) permettono di sviluppare dispositivi e circuiti a basso costo su substrati flessibili, grazie a processi di fabbricazione a bassa  temperatura (< 250 °C). Queste tecnologie permetteranno nel vicino futuro di sviluppare sistemi RFID usa e getta da poter applicare nei campi più diversi, dalla tracciatura del percorso di pacchi, alla verifica della catena del freddo nel trasporto di cibi freschi o materiale biologico (sangue), all’anticontraffazione. Questi dispositivi necessitano di poter immagazzinare l’informazione, ovvero necessitano di memoria. Un elemento di memoria è tipicamente composto da un diodo organico ferroelettrico [1]. Il diodo organico è composto da un semiconduttore organico (PFO) ed un polimero ferroelettrico (P(VDF-TrFE)), compreso tra due elettrodi. In base allo stato di polarizzazione del polimero ferroelettrico il diodo può operare nello stato di on (1 logico) oppure off (0 logico), ed è quindi bistabile.

PROBLEMA:

Lo stato dell’arte delle memorie sviluppate in tecnologie organiche è una memoria riconfigurabile con la capacità di 1 Kbit fabbricata su un substrato flessibile [2]. Per poter prevenire il cross talk nelle operazioni di scrittura e lettura la memoria oltre che essere bistabile deve essere rettificante, ovvero essere bistabile solo quando un potenziale positivo è applicato. Per poter ottenere una memoria con queste caratteristiche è necessario utilizzare elettrodi (LiF/Al) con funzioni lavori molto basse  (2-3 eV) e che quindi sono instabili in aria.

 

OBIETTIVO DELLA TESI:Picture2

Per poter superare questo problema è necessario utilizzare degli elettrodi che siano stabili in aria, ma che permettano di ottenere diodi rettificanti. L’obiettivo della tesi è quello di fabbricare, analizzare e caratterizzare diodi ferroelettrici innovativi [3] che siano stabili e affidabili, anche quando utilizzati in aria. La tesi sarà svolta presso il Max Planck Institute for Polymer Research di Mainz (Germania), uno degli istituti di ricerca europei più conosciuto a livello mondiale. E’ necessaria la conoscenza della lingua inglese ed è previsto un rimborso spese.

 

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Per informazioni contattare:

Ing. Matteo Ghittorelli, email: m.ghittorelli[at]unibs.it, tel. 030 371 5511
Ing. Fabrizio Torricelli, email: fabrizio.torricelli[at]unibs.it, tel. 030 371 5511
Prof. Zsolt Kovacs, email: zsolt.kovacsVajna[at]unibs.it, tel. 030 371 5437

[1] K. Asadi, D. M. de Leeuw, B. de Boer, P. W. M. Blom, Organic non-volatile memories from ferroelectric phase-separated blendsNat Mater 2008, 7, 547.

[2] A. J. J. M. Van Breemen, J. L. Van Der Steen, G. Van Heck, R. Wang, V. Khikhlovskyi, M. Kemerink, G. H. Gelinck, Crossbar arrays of nonvolatile, rewritable polymer ferroelectric diode memories on plastic substratesApplied Physics Express 2014, 7.

[3] T. Lenz, M. Ghittorelli, F. S. Benneckendorf, K. Asadi, C. Kasparek, G. Glasser, P. W. M. Blom, F. Torricelli, D. M. de Leeuw, Downscaling and Charge Transport in Nanostructured Ferroelectric Memory Diodes Fabricated by Solution MicromoldingAdvanced Functional Materials 2016, 26, 5111.