Kreiranje i razvoj uređaja za trajno skladištenje digitalnih podataka traje već decenijama. Pravi iskorak je NAND memorija napravila prije nešto manje od 20 godina, iako je njen razvoj započeo 20 godina ranije. Danas, otprilike pola stoljeća nakon početka velikih istraživanja, početka proizvodnje i stalnih napora da se poboljša NAND, ova vrsta memorije je blizu iscrpljivanja svog razvojnog potencijala. Potrebno je postaviti temelje za prelazak na drugu memorijsku ćeliju sa boljom energijom, brzinom i drugim karakteristikama. Dugoročno, takva memorija bi mogla biti nova vrsta feroelektrične memorije.
Feroelektrici (u stranoj literaturi se koristi termin feroelektrici) su dielektrici koji imaju memoriju primijenjenog električnog polja ili, drugim riječima, karakteriziraju ih rezidualna polarizacija naelektrisanja. Feroelektrična memorija nije ništa novo. Izazov je bio smanjiti feroelektrične ćelije do nanorazine.
Prije tri godine, naučnici sa MIPT-a tehnologija za proizvodnju tankoslojnog materijala za feroelektričnu memoriju na bazi hafnij oksida (HfO2). Ovo takođe nije jedinstven materijal. Ovaj dielektrik se koristi nekoliko pet godina za redom za pravljenje tranzistora sa metalnim vratima u procesorima i drugoj digitalnoj logici. Na osnovu legiranih polikristalnih filmova hafnijuma i cirkonijum oksida debljine 2,5 nm predloženih na MIPT-u, bilo je moguće kreirati prelaze sa feroelektričnim svojstvima.
Da bi se feroelektrični kondenzatori (kako su ih počeli zvati na MIPT-u) koristili kao memorijske ćelije, potrebno je postići najveću moguću polarizaciju, što zahtijeva detaljno proučavanje fizičkih procesa u nanosloju. Konkretno, dobiti ideju o raspodjeli električnog potencijala unutar sloja kada se primjenjuje napon. Naučnici su se donedavno mogli oslanjati samo na matematički aparat da opisuju fenomen, a tek sada je implementirana tehnika kojom je doslovno bilo moguće pogledati unutar materijala tokom procesa pojave.
Predložena tehnika, koja se zasniva na visokoenergetskoj rendgenskoj fotoelektronskoj spektroskopiji, mogla bi se implementirati samo na posebnoj instalaciji (sinhrotronski akceleratori). Ovaj se nalazi u Hamburgu (Njemačka). Svi eksperimenti sa “feroelektričnim kondenzatorima” na bazi hafnijum oksida koji su proizvedeni na MIPT-u održani su u Nemačkoj. Objavljen je članak o obavljenom radu .
„Feroelektrični kondenzatori stvoreni u našoj laboratoriji, ako se koriste za industrijsku proizvodnju neisparljivih memorijskih ćelija, mogu da obezbede 1010 ciklusa ponovnog pisanja – sto hiljada puta više nego što dozvoljavaju savremeni kompjuterski fleš diskovi“, kaže Andrej Zenkevič, jedan od autori rada, rukovodilac laboratorije funkcionalnih materijala i uređaja za nanoelektroniku MIPT. Tako je napravljen još jedan korak ka novom sjećanju, iako ima još mnogo, mnogo koraka koje treba učiniti.
izvor: 3dnews.ru