Efecto de la distribución de defectos en la conductividad térmica en películas delgadas de SrTiO3

Abstract

Unos de los compuestos inorgánicos más estudiados a día de hoy en las ciencias del estado sólido son las perovskitas. Estos compuestos, cuya fórmula general es MNX3, tienen una gran aplicabilidad en componentes electrónicos como las memorias RAM o en celdas solares. En el presente trabajo se han fabricado películas delgadas -de espesores próximos a los 25 nm- de SrTiO3 (STO) sobre sustratos de SrTiO3 dopado con Nb (Nb:STO) mediante el método físico Deposición por Láser Pulsado (PLD). La caracterización estructural de las películas delgadas incluye estudios de difracción de rayos X obteniendo el espesor de dichas películas con las ecuaciones de Laue. En contraste con otro tipo de materiales, las películas fabricadas en el presente trabajo tienen un comportamiento no-óhmico de Resistive Switching para las cuales se definieron estados de alta (HRS) y baja resistencia eléctrica (LRS). Para dichos estados se consiguió medir una variación en la conductividad térmica de uno con respecto a la del otro utilizando técnicas de termorreflectancia. La conclusión fundamental de este trabajo es que el fenómeno de Resistive Switching afecta a la conductividad térmica de las películas delgadas de STO definiendo así el Thermal Resistive Switching.

One of the most studied inorganic compounds nowadays in solid state science are perovskites. Theese compounds, which general formula is MNX3, have important applications such as electronic devices like RAM memories or solar cells. In this work SrTiO3 (STO) thin films -thicknesses around 25 nm- were synthesized by Pulsed Laser Deposition in Nb doped SrTiO3 (Nb:STO). Thin structural characterization of this thin films included x-ray diffraction techniques obtaining, therefore, the thicknesses of this films using Laue equations. In contrast with other materials, STO synthesized in this project films had a nonohmic Resistive Rwitching behaviour in which we defined a high (HRS) and a low electric resistance state (LRS). For those electric resistance states, two thermal conductivity states were distinguished using thermoreflectance techniques. The main conclussion of this work is that the Resistive Switching phenomena affects directly thermal conductivity defining, therefore, a Thermal Resistive Switching.

Uns dos compostos inorgánicos máis estudados a día de hoxe nas ciencias do estado sólido son as perovskitas. Estes compostos, cuxa fórmual xeral é MNX3, teñen unha grande aplicabilidade en componentes electrónicos como as memorias RAM ou celas solares. No presente traballo fabricáronse películas delgadas -de espesores próximos aos 25 nm- de SrTiO3 (STO) sobre sustratos de SrTiO3 dopado con Nb (Nb:STO) mediante o método físico Deposición por Láser Pulsado(PLD).A caracterización estrutural das películas delgadas inclúe estudos de difracción de raios X obtendo o espesor de ditas películas cas ecuacións de Laue. En contraste con outro tipo de materiais, as películas delgadas fabricadas no presente proxecto teñen un comportamento non-óhmico de Resistive Switching para as cales definíronse estados de alta (HRS) e baixa resistencia eléctrica (LRS). Para ditos estados conseguiuse medir unha variación na conductividade térmica dun con respecto do outro empregando técnicas de termorreflectancia. A conclusión principal do proxecto é que o fenómeno de Resistive Switching afecta á conductividade térmica das películas delgadas de STO definindo así o Thermal Resistive Switching.