Electrical characterization of metal-oxide-polymer devices for non-volatile memory applications

The objective of this thesis is to study the properties of resistive switching effect based on bistable resistive memory which is fabricated in the form of Al2O3/polymer diodes and to contribute to the elucidation of resistive switching mechanisms. Resistive memories were characterized using a variety of electrical techniques, including current-voltage measurements, small-signal impedance, and electrical noise based techniques. All the measurements were carried out over a large temperature range. Fast voltage ramps were used to elucidate the dynamic response of the memory to rapid varying electric fields. The temperature dependence of the current provided insight into the role of trapped charges in resistive switching. The analysis of fast current fluctuations using electric noise techniques contributed to the elucidation of the kinetics involved in filament formation/rupture, the filament size and correspondent current capabilities. The results reported in this thesis provide insight into a number of issues namely: (i) The fundamental limitations on the speed of operation of a bi-layer resistive memory are the time and voltage dependences of the switch-on mechanism. (ii) The results explain the wide spread in switching times reported in the literature and the apparently anomalous behaviour of the high conductance state namely the disappearance of the negative differential resistance region at high voltage scan rates which is commonly attributed to a “dead time” phenomenon which had remained elusive since it was first reported in the ‘60s. (iii) Assuming that the current is filamentary, Comsol simulations were performed and used to explain the observed dynamic properties of the current-voltage characteristics. Furthermore, the simulations suggest that filaments can interact with each other. (iv) The current-voltage characteristics have been studied as a function of temperature. The findings indicate that creation and annihilation of filaments is controlled by filling and neutralizing traps localized at the oxide/polymer interface. (v) Resistive switching was also studied in small-molecule OLEDs. It was shown that the degradation that leads to a loss of light output during operation is caused by the presence of a resistive switching layer. A diagnostic tool that predicts premature failure of OLEDs was devised and proposed. Resistive switching is a property of oxides. These layers can grow in a number of devices including, organic light emitting diodes (OLEDs), spin-valve transistors and photovoltaic devices fabricated in different types of material. Under strong electric fields the oxides can undergo dielectric breakdown and become resistive switching layers. Resistive switching strongly modifies the charge injection causing a number of deleterious effects and eventually device failure. In this respect the findings in this thesis are relevant to understand reliability issues in devices across a very broad field.

Corporate social marketing: um estudo de caso no setor da energia elétrica

Grupos privados que comercializam eletricidade ao setor residencial estão, atualmente, a implementar programas que procuram alcançar Eficiência Energética (EE). Estes programas levam a um menor consumo do produto core destas empresas. A EE é um tema destacado na atualidade, nações de todo o mundo traçam planos para alcançá-la, indo ao encontro do estabelecido no Protocolo de Quioto. Em Portugal, o setor da energia elétrica encontra-se entre os que mais danos acarretam para o ambiente. O presente estudo quis conhecer a orientação destes grupos nestes programas. Ou seja, conhecer a sua motivação para os implementar, bem como conhecer a abordagem disciplinar utilizada para os “desenhar”, procurando saber até que ponto o Corporate Social Marketing (CSM) é aplicado. O CSM utiliza a tecnologia do Marketing mainstream para alcançar mudanças comportamentais desejadas. Visa o bem-estar social e/ou ambiental e mede os resultados que atinge. A sua aplicação em programas que visam a EE no consumo, tratando-a como um produto social, é o foco da presente pesquisa. Para o efeito delineou-se a pesquisa através da metodologia Estudo de Caso, com o objetivo de estudar a orientação do Grupo EDP nestes programas, através do programa A Tua Energia, sabendo que “os projetos de Eficiência Energética são sempre definidos e implementados pela EDP enquanto Grupo” (EDP, 2012). A metodologia de análise de dados utilizada é a Grounded Theory (GT) que procura ir ao encontro de uma teoria substantiva, emersa dos dados, que se enquadre ao contexto da pesquisa. O Estudo da orientação do Grupo EDP levou a pesquisa a conhecer a realidade do setor elétrico em relação a estes programas, não só em Portugal mas noutro mercado onde a empresa EDP atua, o Brasil. Os principais resultados alcançados quanto à motivação dos Grupos privados para implementar estes programas foram Ganhos Empresariais, nos quais se integram Imagem Positiva, Estratégia de Negócio e Relacionamento com Stakeholders. Os dados revelam que o programa A Tua Energia não é um programa de CSM pois ainda que foque a mudança comportamental não a alcança efetivamente. Já a EDP no Brasil implementa um programa de mudança comportamental assente na abordagem do CSM. Concluiu-se que a envolvente influencia a orientação da EDP nestes programas, ainda que estes sejam designados pela EDP enquanto Grupo.

Relé diferencial numérico para proteção de transformadores

Dissertação de Mestrado, Engenharia Elétrica e Eletrónica, Especialização em Sistemas de Energia e Controlo, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015