Formation of KNbO3 Thin Films for Self-Powered ReRAM Devices and Artificial Synapses

این پایان نامه تحقیقی را در مورد لایه های کریستالی KN همگن رشد یافته بر روی بسترهای Pt/Ti/SiO2/Si، لایه های KN آمورف رشد یافته بر روی بسترهای TiN/Si با استفاده از روش کندوپاش RF و خواص فروالکتریک و پیزوالکتریک توصیف می کند. این فیلم های KN لایه‌های نازک KNbO3 (KN) به طور گسترده برای کاربرد در دستگاه‌های نوری غیرخطی، الکترواپتیکی و پیزوالکتریک مورد بررسی قرار گرفته‌اند. با این حال، خواص الکتریکی لایه‌های KN هنوز گزارش نشده است، زیرا رشد لایه‌های نازک KN استوکیومتری به دلیل تبخیر K2O در طول رشد دشوار است.

این پایان‌نامه همچنین در مورد خواص ReRAM یک KN زیست سازگار گزارش می‌کند. ممریستور ReRAM که توسط نانو ژنراتور KN نیرو می گیرد و در نهایت خواص سیناپسی بیولوژیکی ممریستور KN را برای کاربرد در سیناپس مصنوعی یک سیستم محاسباتی نورومورفیک نشان می دهد.

This thesis describes an investigation into homogeneous KN crystalline films grown on Pt/Ti/SiO2/Si substrates, amorphous KN films grown on TiN/Si substrates using the RF-sputtering method, and the ferroelectic and piezoelectric properties of these KN films. KNbO3 (KN) thin films have been extensively investigated for applications in nonlinear optical, electro-optical and piezoelectric devices. However, the electrical properties of KN films have not yet been reported, because it is difficult to grow stoichiometric KN thin films due to K2O evaporation during growth.

This thesis also reports on the ReRAM properties of a biocompatible KN ReRAM memristor powered by the KN nanogenerator, and finally shows the biological synaptic properties of the KN memristor for application to the artificial synapse of a neuromorphic computing system.