La creació i el desenvolupament de dispositius per a l'emmagatzematge no volàtil de dades digitals s'estan desenvolupant durant moltes dècades. Fa una mica menys de 20 anys que la memòria NAND va fer un autèntic avenç, tot i que el seu desenvolupament va començar 20 anys abans. Avui, aproximadament mig segle després de l'inici de la investigació a gran escala, l'inici de la producció i els esforços constants per millorar la NAND, aquest tipus de memòria està a punt d'esgotar el seu potencial de desenvolupament. Cal establir les bases per a la transició a una altra cèl·lula de memòria amb millor energia, velocitat i altres característiques. A llarg termini, aquesta memòria podria ser un nou tipus de memòria ferroelèctrica.
Els ferroelèctrics (el terme ferroelèctrics s'utilitza en la literatura estrangera) són dielèctrics que tenen memòria del camp elèctric aplicat o, en altres paraules, es caracteritzen per la polarització residual de les càrregues. La memòria ferroelèctrica no és cap novetat. El repte era escalar les cèl·lules ferroelèctriques fins al nivell nanoescala.
Fa tres anys, científics del MIPT tecnologia per a la fabricació de material de pel·lícula prima per a memòria ferroelèctrica a base d'òxid d'hafni (HfO2). Aquest tampoc no és un material únic. Aquest dielèctric s'ha utilitzat durant cinc anys seguits per fabricar transistors amb portes metàl·liques en processadors i altres lògiques digitals. A partir de pel·lícules policristalines d'aliatge d'òxids d'hafni i zirconi amb un gruix de 2,5 nm proposades al MIPT, va ser possible crear transicions amb propietats ferroelèctriques.
Perquè els condensadors ferroelèctrics (com es van començar a anomenar al MIPT) es puguin utilitzar com a cèl·lules de memòria, cal aconseguir la màxima polarització possible, la qual cosa requereix un estudi detallat dels processos físics de la nanocapa. En particular, feu-vos una idea de la distribució del potencial elèctric dins de la capa quan s'aplica tensió. Fins fa poc, els científics només podien confiar en un aparell matemàtic per descriure el fenomen, i només ara s'ha implementat una tècnica amb la qual era literalment possible mirar dins del material durant el procés del fenomen.
La tècnica proposada, que es basa en l'espectroscòpia de fotoelectrons de raigs X d'alta energia, només es podria implementar en una instal·lació especial (acceleradors de sincrotró). Aquest es troba a Hamburg (Alemanya). Tots els experiments amb "condensadors ferroelèctrics" basats en òxid d'hafni fabricats al MIPT van tenir lloc a Alemanya. S'ha publicat un article sobre el treball realitzat a .
"Els condensadors ferroelèctrics creats al nostre laboratori, si s'utilitzen per a la producció industrial de cèl·lules de memòria no volàtils, són capaços de proporcionar 1010 cicles de reescriptura, cent mil vegades més del que permeten les unitats flash d'ordinador modernes", diu Andrei Zenkevich, un dels autors del treball, cap del laboratori de materials funcionals i dispositius per a nanoelectrònica MIPT. Així, s'ha fet un pas més cap a una nova memòria, tot i que encara queden molts i molts passos per fer.
Font: 3dnews.ru