Efecto del óxido de aluminio en dispositivos de memoria orgánicos regrabables flexibles basados en compositos polímero/nanotubos de carbono multicapa

Abstract

Un dispositivo de memoria orgánico resistivo consta de una o varias capas de materiales poliméricos, que pudiera mezclarse con materiales orgánicos e inorgánicos, intercaladas entre electrodos conductores, generalmente metálicos. Tales dispositivos son capaces de almacenar información, debido a cambios en conductividad del dispositivo, en forma de “1” y “0” tal como lo hace una memoria USB convencional. Estos dispositivos de memoria han venido a competir o inclusive mejorar en ciertas características a aquellos dispositivos basado en silicio. Algunas de las propiedades con las que cuentan los dispositivos basados en materiales orgánicos son su flexibilidad, su bajo costo, la facilidad de fabricación, y el uso de materiales renovables, etc. En la presente tesis de doctorado desarrollamos la investigación y la fabricación de memorias orgánicas resistivas basadas en nanocompositos de un polímero conductor y nanotubos de carbono. En el capítulo 1 se dará un panorama general de las memorias orgánicas resistivas, iniciando por sus antecedentes, los tipos de memorias, sus mecanismos de funcionamiento, así como las perspectivas a futuro y los alcances que podrán tener este tipo de dispositivos. En el capítulo 2 se presentaran las características del polímero conductor utilizado en la presente tesis el Poli(3,4-etilendioxitiofeno)-poli(estireno sulfonato) (PEDOT:PSS), así como de los nanotubos de los de carbono sus métodos de síntesis y aplicaciones. En este capítulo, también se presentaran los resultados obtenidos con el dedopamiento del PEDOT:PSS, publicado en una revisa de circulación internacional, donde el tesista es coautor de este trabajo. En el capítulo 3 se desarrollarán las técnicas de caracterización de los materiales, tanto de las capas orgánicas y los electrodos metálicos, Además, se revisarán algunas técnicas que utilizamos durante la fabricación de los dispositivos de memoria, entre las que se encuentran la deposición por spin coating y la fotolitografía. En el capítulo 4 desarrollamos la investigación que se realizo acerca del efecto de la oxidación del electrodo inferior de aluminio en los dispositivos de memoria que fabricamos utilizando PEDOT:PSS y nanotubos de carbono multicapa funcionalizados, en cuyos resultados obtuvimos que la capa de oxido que se genera sobre el electrodo inferior, es vital para el funcionamiento del dispositivo, así también presentamos algunas técnicas para controlar esta capa de oxido y no depender de las condiciones ambientales para su formación. En el capítulo 5 se presenta una de nuestras investigaciones más avanzadas, ya que se fabricaron dispositivos de memoria orgánicos flexibles en base a un polímero conductor y nanotubos de carbono multicapa funcionalizados con nitrógeno. Estos dispositivos presentaron características de almacenamiento de información muy interesantes, ya que se pueden escribir y borrar cientos de veces, y pueden ser depositados sobre substratos de plásticos flexibles, que pueden ser doblados sin perder sus características, y que pueden inclusive retener la información almacenada en ellos por años.