Създаването и разработването на устройства за енергонезависимо съхранение на цифрови данни продължава от много десетилетия. Истински пробив беше направен преди малко по-малко от 20 години от NAND паметта, въпреки че нейното развитие започна 20 години по-рано. Днес, около половин век след началото на мащабните изследвания, началото на производството и постоянните усилия за подобряване на NAND, този тип памет е близо до изчерпване на потенциала си за развитие. Необходимо е да се постави основата за преход към друга клетка на паметта с по-добра енергия, скорост и други характеристики. В дългосрочен план такава памет може да бъде нов тип фероелектрична памет.
Сегнетоелектриците (в чуждестранната литература се използва терминът фероелектрици) са диелектрици, които имат памет за приложеното електрическо поле или с други думи се характеризират с остатъчна поляризация на зарядите. Фероелектричната памет не е нищо ново. Предизвикателството беше да се мащабират фероелектричните клетки до наномащабно ниво.
Преди три години учени от MIPT технология за производство на тънкослоен материал за фероелектрична памет на базата на хафниев оксид (HfO2). Това също не е уникален материал. Този диелектрик се използва в продължение на няколко поредни години за направата на транзистори с метални порти в процесори и друга цифрова логика. Въз основа на сплавни поликристални филми от хафниев и циркониеви оксиди с дебелина 2,5 nm, предложени в MIPT, беше възможно да се създадат преходи с фероелектрични свойства.
За да се използват фероелектричните кондензатори (както започнаха да ги наричат в MIPT) като клетки с памет, е необходимо да се постигне възможно най-висока поляризация, което изисква подробно изследване на физическите процеси в нанослоя. По-специално, получете представа за разпределението на електрическия потенциал вътре в слоя, когато се прилага напрежение. Доскоро учените можеха да разчитат само на математически апарат, за да опишат феномена, и едва сега е внедрена техника, с която беше буквално възможно да се погледне вътре в материала по време на процеса на феномена.
Предложената техника, която се основава на високоенергийна рентгенова фотоелектронна спектроскопия, може да бъде приложена само на специална инсталация (синхротронни ускорители). Този се намира в Хамбург (Германия). Всички експерименти с базирани на хафниев оксид „фероелектрични кондензатори“, произведени в MIPT, се провеждат в Германия. Статия за извършената работа е публикувана в .
„Фероелектричните кондензатори, създадени в нашата лаборатория, ако се използват за промишленото производство на клетки с енергонезависима памет, могат да осигурят 1010 цикъла на презапис - сто хиляди пъти повече, отколкото позволяват съвременните компютърни флаш памети“, казва Андрей Зенкевич, един от авторите на работа, ръководител на лабораторията за функционални материали и устройства за наноелектроника MIPT. Така беше направена още една стъпка към нова памет, въпреки че има още много, много стъпки, които трябва да се направят.
Източник: 3dnews.ru