Aplicação de sistemas auto-organizados de CQDs em componentes memristors

Abstract

O avanço das tecnologias computacionais resulta em uma demanda por meios mais eficientes de processar e armazenar dados. Um componente que pode impulsionar a aplicabilidade das arquiteturas computacionais alternativas é o memristor – elemento fundamental proposto por Chua (1971) e fabricado por Strukov et al. (2008) (Sebastian et al., 2020; Sangwan; Hersam, 2020; Merolla et al., 2014). Assim, é proposto a obtenção de uma estrutura auto-organizada (SA) a partir da evaporação de uma dispersão de pontos quânticos de Carbono (CQDs) em temperatura controlada (10 oC) e sua caracterização elétrica por meio de técnicas de voltametria cíclica (VC), Cronoamperometria e Impedância Eletroquímica, para avaliar seu comportamento memristive. Foi observada, por microscopia óptica, a formação de organizados dendríticos a partir dos CQDs, sobre um substrato de Silício cristalino tipo N. A microscopia de fluorescência revelou a manutenção da fluorescência do sistema, especialmente em regiões mais agregadas, também observadas por microscopia eletrônica de varredura. Por voltametria cíclica, foi possível indicar a orientação morfológica na estrutura (com fluxo de elétrons no sentido “Galho-Tronco” isto é, das bordas para o “centro”) que apresenta histerese mais expressiva característica fundamental para um componente memristor e níveis de corrente maiores, em especial em taxas de varredura de 10 mV s -1. Um tratamento logarítmico da curva torna possível associar o modelo de condutividade space charge limited current (SPLC) ao perfil de condutividade observada na estrutura. Por impedância foi possível determinar o sistema equivalente, o range de frequência de trabalho, ou seja, as constantes de tempo entre capacitância e resistência, tal qual o tipo de decaimento de corrente relacionado ao aumento do potencial DC aplicado no mesmo. Assim concluído os SA-CQDs com um possível ótimo sistema para aplicação em memristors, tanto por sua morfologia mais dendrítica, passando pelo seu laço de histerese, até a possibilidade de trabalho em variáveis frequências e sua propriedade de capacitância e resistência que favorece seu uso em sistemas do tipo memristors.