Platin ve Grafen Üst Elektrotlu Titanyum Oksit Memristörlerin Fabrikasyonu

Abstract

Son yıllarda, biyolojik sinapsların efektif bir şekilde taklit edildiğini gösteren, oldukça umut verici, geçici olmayan bir hafıza cihazı olan memristör üzerinde kapsamlı araştırmalar yapılmıştır. Grafenin hafızalı anahtarlama sistemlerinde üst elektrot olarak uygulanması geleneksel malzemelere ilgi çekici bir alternatif sunar. Karbon türevi bir malzeme olan grafen, dikkate değer bir alan-hacim oranına, biyouyumluluğa, olağanüstü adsorpsiyon yeteneklerine ve mükemmel elektriksel iletkenliğe sahiptir ve bu sayede istenen özelliklere sahip biyosensörlerin üretimi için umut verici bir yol sunar. Bu kapsamda geleneksel bir memristör yapısı ve grafen üst elektrotlu bir memristör yapısının fabrikasyonu ile ilgili bir çalışma yapılmıştır. Geleneksel yapı özellikle modelleme ve devre içi kullanım öngörülerek üretilmiştir, grafen üst elektrotlu yapı ise grafenin özelliklerinden ve memristörün özelliklerinden faydalanarak sensör elde etmek motivasyonuyla üretilmiştir. Üretilen grafen üst elektrotlu mikro cihazlarda, sentezlenen ve transferi yapılan grafenin belli şekillendirmeye tabi tutulduğu yenilikçi bir fabrikasyon metodolojisi kullanılmaktadır. Silikon bir pul üzerinde elektron demeti buharlaştırma, fotolitografi, püskürtme gibi tekniklerin kullanılmasıyla memristif cihazların fabrikasyonu başarılı bir şekilde yapılmıştır.

In recent years, extensive research has been conducted on memristors, which are promising and non-volatile memory devices that effectively mimic biological synapses. The application of graphene as the top electrode in memory switching systems offers an interesting alternative to traditional materials. Graphene, a carbon- based material, possesses remarkable attributes such as a high surface-to-volume ratio, biocompatibility, exceptional adsorption capabilities, and excellent electrical conductivity, making it a promising avenue for the production of biosensors with desired properties. Within this scope, a study has been conducted on the fabrication of both a traditional memristor structure and a memristor structure with a graphene top electrode. The traditional structure was produced with a focus on modeling and circuitry applications, while the graphene top electrode structure was motivated by the desire to obtain sensors by harnessing the properties of graphene and memristors. Innovative fabrication methodology involving patterning of synthesized and transferred graphene was employed in the production of micro devices with graphene top electrodes. Fabrication of memristive devices was successfully accomplished using techniques such as electron beam evaporation, photolithography, and sputtering on a silicon wafer.