MEMORIAS TANDEM CON MATERIALES PEROVSKITA/ORGÁNICO PARA COMPUTACIÓN ANALÓGICA ROBUSTA CON MULTIPLES ESTADOS: PREPARACIÓN, CARACTERIZACIÓN ELÉCTRICA Y HERRAMIENTAS DE SIMULACIÓN

Title: MEMORIAS TANDEM CON MATERIALES PEROVSKITA/ORGÁNICO PARA COMPUTACIÓN ANALÓGICA ROBUSTA CON MULTIPLES ESTADOS: PREPARACIÓN, CARACTERIZACIÓN ELÉCTRICA Y HERRAMIENTAS DE SIMULACIÓN
Acronym of the project: TAROT
Funding entity: Ministerio de Ciencia e Innovación
Modality: EN EL MARCO DEL PROGRAMA ESTATAL DE GENERACIÓN DE CONOCIMIENTO Y FORTALECIMIENTO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO DEL SISTEMA DE I+D+I Y DEL PROGRAMA ESTATAL DE I+D+i ORIENTADA A LOS RETOS DE LA SOCIEDAD
Entity code: PID2022-141850OB-C21
UJI accounting code: 23I273
Principal researchers: 

1. Antonio Guerrero

Dates: 2023-09-01 to 2026-08-31
Total amount: 187.500,00€
Involved researchers: 

1. Juan Bisquert

Los dispositivos de inteligencia artificial han ganado recientemente gran atención debido a las crecientes demandas de energía y hardware. La memoria resistiva de acceso aleatorio (ReRAM) basada en dispositivos memristor se considera el candidato más prometedor para los configuraciones computacionales de próxima generación. Los memristores tienen el potencial de reducir la demanda de energía por unidad de cómputo con respecto a las tecnologías disponibles comercialmente hasta valores por debajo de fJ por evento de cómputo o cambios controlables en la conductancia. El objetivo principal de este proyecto es producir memristores o transistores multiestado con un consumo de energía muy bajo del orden de <10 fJ por cambio controlable en conductancia (g) con una estabilidad de más de 100 000 ciclos mediante el uso de perovskita, conductores mixtos iónicos electrónicos (OMIECs) o en configuración tándem. Este objetivo solo puede lograrse mejorando la comprensión del mecanismo operativo del memristor utilizando técnicas estructurales que permitan el análisis de muestras in operando o con análisis preciso de muestras post mortem. En este proyecto, nuestro objetivo es mejorar el rendimiento de los memristores de perovskita como memorias multiestado de manera robusta al mejorar la comprensión del mecanismo de conmputación utilizando varias técnicas estructurales que nos permitirán proponer una nueva configuración del dispositivo, el uso de nuevas capas interfaciales o el uso de aditivos. Estos desafiantes objetivos se lograrán mejorando la comprensión de los tres sistemas (perovskita, OMEIC y tándem) utilizando métodos de caracterización estructural complementarios que incluyen técnicas de operando y análisis de dispositivos post mortem. Las técnicas incluyen SEM, XRD, (S)TEM (incluido el análisis por EELS y EDX), XPS, Raman o espectroscopia de impedancia. En particular, nuestro objetivo es comprender la naturaleza química de los iones/especies que son responsables de la respuesta eléctrica, la reactividad relativa de los iones con los contactos, el papel del dopaje y desdopaje en la mayor parte del material de perovskita durante la operación o la papel de los iones formando una doble capa cerca del contacto. Esta información es clave para dotar a los memristores aún mejores de funcionalidades avanzadas como memorias analógicas que ayudarán a mejorar el control de su respuesta, reproducibilidad y rendimiento. Usaremos OMIEC como una capa interfacial junto con memristores de perovskita para facilitar y mejorar el control de la transferencia de iones de perovskita/contactos y dar acceso a una respuesta eléctrica avanzada y confiable. Además, el sistema optimizado debería conducir a una reducción de los requisitos de energía de la configuración de memristor. Debido a la similitud en la configuración del dispositivo con las celdas solares de perovskita, esta comprensión será directamente aplicable para mejorar la estabilidad de la celda solar. De igual forma, los dispositivos y la información obtenida de las OMEIC tendrán un impacto directo en la comunidad de investigaciones bioelectrónicas.