Nanopartículas semiconductoras sintetizadas por implantación iónica. Aplicación en nanomemorias

Resumen

Este trabajo se centra en el estudio de estructuras basadas en nanopartículas semiconductoras sintetizadas por implantación iónica y su aplicación en dispositivos de memoria. En primer lugar, se muestra la viabilidad de la implantación iónica para la formación de nanopartículas compuestas en una capa de SiO2. Mediante la implantación secuencial de Si y C en una matriz de SiO2 y un recocido posterior a 1100ºC se ha obtenido un sistema formado por nanoprecipitados de Si, C y SiC que exhiben una intensa emisión de luz blanca a temperatura ambiente. Esta emisión está formada por tres bandas de fotoluminiscencia asociadas a cada uno de los diferentes tipos de precipitados. Los resultados obtenidos de la caracterización estructural y óptica de estas muestras según las diferentes condiciones de elaboración y recocido nos ha permitido corroborar la asignación de la banda de fotoluminiscencia roja con la presencia de manocristales de Si, de la banda amarillo-verde con los precipitados de C y de la azul con los de SiC. Por otro lado, el estudio eléctrico de estructuras MOS con nanocristales de Si sintetizados por implantación iónica ha puesto de manifiesto la existencia de efectos de memoria en estos sistemas. Se ha realizado un análisis de los mecanismos de carga y descarga de los nanocristales en función de las diferentes condiciones de fabricación con la intención de determinar los principales parámetros de la nanomemoria, como son el tiempo de escritura, el tiempo de retención y el voltaje de operación. Los resultados obtenidos de este estudio muestran que la calidad y grosor del óxido túnel, así como la densidad y tamaño medio de los nanocristales son los parámetros más influyentes en las características de la nanomemoria. En este sentido, la utilización de una oxidación adicional se ha revelado como un proceso muy eficaz para mejorar el tiempo de retención. Finalmente, se ha propuesto una serie de