Сравнение Политиофеновых Мемристорных Устройств, Изготовленных Послойным И Центрифужным Нанесением

Abstract

Проведено сравнение основных характеристик мемристорных элементов на основе политиофена, изготовленных методами Ленгмюра-Шефера и центрифужного нанесения (спин-коатинга). Продемонстрирована стабильность элементов на протяжении более 500 циклов электрической перезаписи для обоих методов. Показано, что элементы, изготовленные методом спин-коатинга, обладают более медленной кинетикой переключения, что, предположительно, связано с относительно более высокой однородностью поверхности пленки. Данное исследование может быть полезно для разработки политиофеновых мемристорных элементов с воспроизводимыми стабильными характеристиками, пригодными для различных применений: от элементов памяти до носимой и имплантируемой электроники и нейроморфных вычислительных систем. ВВЕДЕНИЕ Мемристоры -элементы цепи, способные при протекании через них электрического заряда изменять и сохранять свое сопротивление в некотором диапазоне между высоко-и низкопроводящим состояниями [1]. Данные элементы активно изучаются в течение последних нескольких лет, являясь хорошей альтернативой для использования в качестве аналогов синапсов в составе аппаратных нейронных сетей [2][3][4][5][6]. Кроме того, мемристоры могут быть заменой современным элементам памяти, позволяя хранить в одной ячейке до 8 бит информации [7,8], и уже сегодня демонстрируют количество циклов перезаписи до 10 6 [8], что превосходит современную флеш-память.Мемристорные свойства были обнаружены в материалах на основе большого количества неорганических [9] и органических [10] соединений. В последнее время большой интерес представляют мемристорные элементы на основе проводящих полимеров. Ранее была продемонстрирована работа устройств на основе проводящих полимерных пленок, изготовленных из полианилина (PANI) [11] и поли(3-гексилтиофена) (P3HT) [12]. Такие устройства обладают рядом преимуществ, таких как биосовместимость, механическая гибкость и низкая стоимость, что позволяет использовать их не только в качестве искусственных синапсов, но и в составе биосовместимой носимой электроники, например в датчиках физиологической активности. Кроме того, принцип работы органических мемристорных элементов, основанный на протекании окислительно-восстановительных реакций в слое проводящего полимера, обеспечивает возможность квазинепрерывного изменения их проводимости [13]. Из полимеров могут быть получены не только тонкопленочные, но и пористые