Laitteiden luominen ja kehittäminen digitaalisen tiedon haihtumattomaan tallentamiseen on jatkunut vuosikymmeniä. NAND-muisti teki todellisen läpimurron hieman alle 20 vuotta sitten, vaikka sen kehitys alkoi 20 vuotta aikaisemmin. Nykyään, noin puoli vuosisataa laajamittaisen tutkimuksen, tuotannon ja jatkuvan NAND-parantamispyrkimyksen jälkeen, tämän tyyppinen muisti on lähellä kehityspotentiaaliaan. On tarpeen luoda perusta siirtymiselle toiseen muistisoluun, jolla on parempi energia, nopeus ja muut ominaisuudet. Pitkällä aikavälillä tällainen muisti voisi olla uudenlainen ferrosähköinen muisti.
Ferrosähköiset (ulkomaisessa kirjallisuudessa käytetään termiä ferrosähköiset) ovat eristeitä, joilla on muisti käytetystä sähkökentästä tai toisin sanoen joille on ominaista varausten jäännöspolarisaatio. Ferrosähköinen muisti ei ole mitään uutta. Haasteena oli pienentää ferrosähköisiä kennoja nanomittakaavan tasolle.
Kolme vuotta sitten MIPT:n tutkijat tekniikka ohutkalvomateriaalin valmistamiseksi hafniumoksidiin (HfO2) perustuvaa ferrosähköistä muistia varten. Tämä ei myöskään ole ainutlaatuinen materiaali. Tätä eristettä on käytetty usean viiden vuoden ajan peräkkäin metalliporteilla varustettujen transistoreiden valmistukseen prosessoreissa ja muussa digitaalisessa logiikassa. MIPT:ssä ehdotettujen hafnium- ja zirkoniumoksidien monikiteisten metalliseoskalvojen perusteella, joiden paksuus on 2,5 nm, oli mahdollista luoda siirtymiä, joilla on ferrosähköisiä ominaisuuksia.
Jotta ferrosähköisiä kondensaattoreita (kuten niitä alettiin kutsua MIPT:ssä) voidaan käyttää muistisoluina, on saavutettava suurin mahdollinen polarisaatio, mikä edellyttää nanokerroksen fysikaalisten prosessien yksityiskohtaista tutkimusta. Erityisesti saat käsityksen sähköpotentiaalin jakautumisesta kerroksen sisällä, kun jännitettä käytetään. Viime aikoihin asti tiedemiehet saattoivat luottaa vain matemaattiseen laitteistoon ilmiön kuvaamisessa, ja vasta nyt on otettu käyttöön tekniikka, jolla oli kirjaimellisesti mahdollista katsoa materiaalin sisään ilmiön prosessin aikana.
Ehdotettu tekniikka, joka perustuu korkeaenergiseen röntgenfotoelektronispektroskopiaan, voitaisiin toteuttaa vain erikoisasennuksessa (synkrotronikiihdyttimissä). Tämä sijaitsee Hampurissa (Saksa). Kaikki kokeet MIPT:ssä valmistetuilla hafniumoksidipohjaisilla "ferrosähköisillä kondensaattoreilla" tapahtuivat Saksassa. Artikkeli tehdystä työstä julkaistiin vuonna .
"Laboratoriossamme luodut ferrosähköiset kondensaattorit, jos niitä käytetään haihtumattomien muistikennojen teolliseen tuotantoon, voivat tarjota 1010 uudelleenkirjoitusjaksoa - satatuhatta kertaa enemmän kuin nykyaikaisten tietokoneiden flash-asemat sallivat", sanoo Andrei Zenkevich, yksi julkaisun kirjoittajista. työ, nanoelektroniikan toiminnallisten materiaalien ja laitteiden laboratorion johtaja MIPT. Siten on otettu uusi askel kohti uutta muistia, vaikka otettavaa on vielä monia, monia askeleita.
Lähde: 3dnews.ru