The anodic oxidation of superimposed metallic layers: from nanostructured semiconductors to nanocomposite dielectrics
Project goals
Anodic oxidation of superimposed metallic layers is a versatile tool for studying complex ionic transport in thin anodic-oxide films indispensable for diverse electrical and 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 valve-metal layers like 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, and 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
Keywords
electrochemical anodizinganodic oxide filmporous anodic aluminametal oxidesnanostructuresnanocompositeselectrical/dielectric propertieselectronic propertiescapacitorresistive switching in thin filmsmemristor
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202000001
Main participants
Vysoké učení technické v Brně / Středoevropský technologický institut
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
20-25486S
Alternative language
Project name in Czech
Anodická oxidace superponovaných kovových vrstev: od nanostrukturovaných polovodičů k nanokompozitním dielektrikům
Annotation in Czech
Anodická oxidace superponovaných kovových vrstev je všestranný prostředek pro studium komplexních iontových transportních jevů v tenkých vrstvách anodických oxidů, které je nepostradatelné pro široké využití těchto materiálů v elektronice. Pokud je vrstva Al nanesena na vrstvu jiného kovu, pak může být do již narostené vrstvy nanoporézní anodické aluminy vytvořeno pole nanodrátů z oxidů kovů. Zde vyvíjíme pokročilé přístupy anodizace Al naneseného na vrstvy Nb, Ti, Ta, Zr, Hf, W nebo binárních slitin kovů vytvářejících samouspořádané oxidové nanodráty, které kompletně vyplňují póry aluminy a sahají až k jejímu povrchu. Projekt přináší zásadní nové znalosti o iontové migraci, reakcích pevných látek, chemickém složení a utvářecích mechanismech. Projekt dále zkoumá elektronické, transportní a elektrické/dielektrické vlastnosti těchto anodických vrstev v návaznosti na jejich potencionální uplatnění v elektronice šetrné k životnímu prostředí, jako jsou pokročilá nanokompozitní dielektrika pro mikrosoučástky na uchovávání energie a paměťové buňky bez potřeby externího napájení
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
—
Latest support payment
Apr 8, 2022
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP23-GA0-GA-R
Data delivery date
Jun 26, 2023
Finance
Total approved costs
7,561 thou. CZK
Public financial support
6,981 thou. CZK
Other public sources
366 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
7 561 CZK thou.
Public support
6 981 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Electrical and electronic engineering
Solution period
01. 01. 2020 - 31. 12. 2022