Detail projektu

Anodická oxidace superponovaných kovových vrstev: od nanostrukturovaných polovodičů k nanokompozitním dielektrikům

Období řešení: 01.01.2020 — 31.12.2022

O projektu

Anodická oxidace nanesených kovových vrstev je všestranný prostředek pro studium komplexních iontových transportních jevů v tenkých vrstvách anodických oxidů, které je nepostradatelné pro nejrůznější elektronické aplikace těchto materiál. Pokud je vrstva Al nanesena na vrstvu jiného přirozeně oxidovatelného kovu, pak může být do již narostené vrstvy nanoporézní anodické aluminy vytvořeno pole nanoteček nebo nanodrátů z oxidů kovů. Zde vyvíjíme pokročilé přístupy anodizace Al naneseného na kovech, jako jsou Nb, Ti, Ta, Zr, Hf, W nebo binárních slitin kovů, vytvářejících samouspořádané oxidové nanodráty, které kompletně vyplňují póry v alumině a sahají až k jejímu povrchu. Projekt přináší zásadní nové znalosti o polem asistované iontové migraci, reakcích pevných látek, chemickém složení a utvářecích mechanismů. Projekt dále zkoumá elektronické, transportní a elektrické/dielektrické vlastnosti těchto anodických vrstev v návaznosti na jejich potencionální uplatnění jako pokročilá nanokompozitní dielektika pro mikrosoučástky na uchovávání energie a paměťové buňky o velikosti v řádu nanometrů bez potřeby externího napájení určené pro aplikace v elektronice šetrné k životnímu prostředí a v informačních technologiích.

Popis anglicky
Anodic oxidation of superimposed metallic layers is a versatile tool for studying complex ionic transport in thin anodic-oxide films indispensable for diverse electronic applications. When a layer of Al is superimposed on a layer of different valve metal, arrays of metal-oxide nanodots or nanorods may form in the initially grown nanoporous anodic alumina film. Here we developed advanced approaches for anodizing Al superimposed on individual metal layers such as Nb, Ti, Ta, Zr, Hf, W or binary metal-alloys resulting in self-organized oxide nanorods that fill completely the alumina nanopores and traverse up to the alumina film top. The project brings substantially new knowledge of field-assisted ionic migration, solid-state reactions, chemical composition, and formation mechanisms and explores electronic, transport, electrical/dielectric properties of these anodic films in demand for potential application as advanced nanocomposite dielectrics for energy storage microdevices and nanoscale nonvolatile memories for green electronics and information technologies

Klíčová slova
electrochemical anodizing;anodic oxide film;porous anodic alumina;metal oxides;nanostructures;nanocomposites;electrical/dielectric properties;electronic properties;capacitor;resistive switching in thin films;memristor

Klíčová slova česky
elektrochemická anodizace;anodická vrstva oxidu;porezní anodická alumina;oxid kovu;nanostruktury; nanokompozity;elektrické/dielektrické vlastnosti;elektronické vlastnosti;kondenzátor;odporové spínání v tenkých vrstvách;memristor

Označení

20-25486S

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Mozalev Alexander, Dr.
- hlavní řešitel (01.01.2020 - 31.12.2022)

Útvary

Chytré nanonástroje
- příjemce (02.04.2019 - nezadáno)
Středoevropský technologický institut VUT
- odpovědné pracoviště (02.04.2019 - 02.04.2019)

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Standardní projekty
- plně financující