Projektbeschreibung
Ein neuartiges Labor auf einem Chip zur Untersuchung der Sauerstoff-Dynamik während des Betriebs von Metalloxid-Geräten
Nanomaterialien auf der Grundlage von Metalloxiden werden weitläufig in elektronischen und optoelektronischen Geräten eingesetzt. Die Anpassung ihrer Oberflächeneigenschaften spielt eine wesentliche Rolle bei ihrer Leistung und ihren Anwendungsbereichen. Den sogenannten Sauerstoff-Fehlstellen, die natürlichen oder menschlichen Ursprungs sein können, kommt bei den physikalischen Eigenschaften von Metalloxiden eine entscheidende Bedeutung zu und der gezielte Einbau solcher Fehlstellen wurde bereits genutzt, um ihre Eigenschaften zu verbessern. Es ist jedoch schwierig die Effekte der Fehlstellen zu charakterisieren und zu messen, um sie besser gezielt hervorheben zu können. Das EU-finanzierte Projekt FOXON wird sich die Macht mikroelektromechanischer Systeme zunutze machen, um eine beispiellose Untersuchung von Metalloxid-Geräten während des Betriebs zu ermöglichen, die bis auf atomare Ebene genaue Ergebnisse liefert.
Ziel
Understanding oxygen dynamics is a key to superior device performance in emergent oxide electronics. So far it is an unrealized dream to correlate electrical behavior and atomic structure during device operation. Here, I envision bridging the gap between theoretical models and experimental reality. Recent advances in microelectromechanical systems (MEMS) chips for in situ transmission electron microscopy (TEM) are opening exciting new avenues in nanoscale research. The capability to perform current-voltage measurements while simultaneously analyzing the corresponding structural, chemical or even electronic structure changes during the operation of an electronic device would be a major breakthrough for nanoelectronics. Controlled electric field studies would enable an unprecedented way to investigate metal-oxide functional devices by using a lab-on-a-chip approach. I propose this project based upon own groundbreaking work on (i) how to electrically contact and operate an electron transparent lamella device fabricated from a metal-insulator-metal (MIM) structure (Ultramicroscopy 181 (2017) 144-149) and (ii) the design of a novel MEMS-based chip for in situ electrical biasing. FOXON will provide a platform for atomic scale operando investigations of oxide thin film and interface switching phenomena of MIM devices under electrical bias inside a microscope. My scientific endeavor will establish a group to develop beyond state-of-the-art operando TEM of MIM structured devices and tackle open questions in the field of oxide electronics. My scientific mission incorporates (a) studies of switching processes in oxide devices and (b) a comprehensive understanding of the atomic-level mechanisms that lead to tunable physical properties including dynamics of oxygen vacancies and stability of quantized conductance states in RRAM devices (Adv. Funct. Mater. (2017) 1700432). The results from this ERC Starting Grant could pave the way for novel quantum and information technologies.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Technik und Technologie Sonstige Technik und Technologie Mikrotechnologie Labor auf einem Chip
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie electron microscopy
- Technik und Technologie Werkstofftechnik Beschichtung
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanoelektronik
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
64289 DARMSTADT
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.