Descripción del proyecto
Funciones «cerebrales» en dispositivos operativos
Los materiales avanzados desempeñan un papel clave en la innovación de varios sectores, como los semiconductores, la electrónica de consumo, la automoción y la industria aeroespacial. La demanda de productos con mayor rendimiento y menor consumo de energía está impulsando la necesidad de nuevas estructuras y materiales para los dispositivos. El equipo del proyecto ELECTRON, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, desarrollará una nueva técnica para obtener imágenes de funciones «cerebrales» en dispositivos operativos como las memorias resistivas de acceso aleatorio. Los investigadores utilizarán amplificadores para medir las corrientes eléctricas en un dispositivo en funcionamiento expuesto a un haz de electrones, lo cual permitirá por primera vez cartografiar la actividad eléctrica en dispositivos reales. El objetivo es mejorar la resolución espacial de las técnicas de microscopía electrónica de barrido y de corrientes inducidas por haces de electrones hasta dimensiones de resolución atómica, a la vez que se prueban dispositivos electrónicos relevantes para la industria en condiciones realistas.
Objetivo
"Advanced materials are at the core of innovation in the 21st century for a wide range of industries, including semiconductors, consumer electronics, automotive, and aerospace. Demands for products with increased functionality, performance, and reduced power consumption are driving the need for new device structures and materials. Designing, characterizing, and testing of two-terminal devices such as MIM (metal-insulator-metal) capacitors for high performance DRAM capacitors or MSM (metal-semiconductor-metal) select elements for advanced non-volatile memory are key for improved materials stack design and integration. In ELECTRON, I will develop a technique that allows to directly image ""brain-like"" functions in operational e.g. RRAM devices. I aim to achieve operando electron beam-induced current imaging (EBIC) inside a scanning transmission electron microscope (STEM) by using amplifiers to measure electrical currents in a contacted working device exposed to a microscope s electron beam, and thus, for the first time map electrical activity of a real device, like neuroscientists use for example, fMRI to track blood flow within the brain: the parts that are being used will light up in the map. This technique will enable a unique and previously non-existent way to visualize electric activity in working devices while being sensitive to electric potential, electric field, work function, conductivity and temperature under simultaneous external stimuli (i.e. heating, biasing, gas). I propose this project based upon the internationally recognized expertise of my group in the development of situ/operando TEM, specifically, the ability to operate and electrically contact stack devices inside an electron microscope and my experience in MEMS-based chip platform design (Nature Communications, 4445(2018)). The goal is to push the spatial resolution of STEM-(SE)EBIC to reach atomic-resolution dimensions while probing industry relevant electronic devices under realistic conditions."
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
64289 Darmstadt
Alemania