Opis projektu
Mapowanie funkcji zbliżonych do mózgu w urządzeniach operacyjnych
Zaawansowane materiały odgrywają kluczową rolę w procesie opracowywania innowacji w wielu sektorach, między innymi w branżach półprzewodników, elektroniki użytkowej, motoryzacji i lotnictwa. Popyt na produkty o wyższej wydajności i niższym zużyciu energii napędza zapotrzebowanie na nowe struktury i materiały. Zespół projektu ELECTRON, finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych, opracuje nową technikę obrazowania funkcji zbliżonych do ludzkiego mózgu na potrzeby urządzeń operacyjnych, takich jak rezystancyjne pamięci o dostępie swobodnym. Naukowcy wykorzystają wzmacniacze do pomiaru prądów elektrycznych w działającym urządzeniu wystawionym na oddziaływanie wiązki elektronów, przeprowadzając dzięki temu po raz pierwszy mapowanie aktywności elektrycznej w urządzeniach. Celem jest poprawa rozdzielczości przestrzennej skaningowej mikroskopii elektronowej i technik wykorzystujących indukowanie prądów przy pomocy wiązki elektronów na poziomie atomowym podczas testowania istotnych dla przemysłu urządzeń elektronicznych w realistycznych warunkach.
Cel
"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."
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
64289 Darmstadt
Niemcy