Stvaranje i razvoj uređaja za nehlapljivu pohranu digitalnih podataka traje već mnogo desetljeća. NAND memorija postigla je pravi proboj prije nešto manje od 20 godina, iako je njezin razvoj započeo 20 godina ranije. Danas, otprilike pola stoljeća nakon početka velikih istraživanja, proizvodnje i kontinuiranih napora za poboljšanje NAND-a, ova vrsta memorije blizu je iscrpljivanja svog razvojnog potencijala. Potrebno je postaviti temelje za prijelaz na drugačiju memorijsku ćeliju s boljom energijom, brzinom i drugim karakteristikama. Dugoročno gledano, nova vrsta feroelektrične memorije mogla bi postati takva memorija.
Feroelektrici (termin feroelektrici se koristi u međunarodnoj literaturi) su dielektrici koji zadržavaju pamćenje primijenjenog električnog polja ili, drugim riječima, karakterizira ih rezidualna polarizacija naboja. Pamćenje u feroelektricima nije ništa novo. Izazov je bio smanjiti veličinu feroelektričnih ćelija na nanoskalu.
Prije tri godine, znanstvenici na MIPT-u Tehnologija za proizvodnju tankoslojnog materijala za feroelektričnu memoriju na bazi hafnijevog oksida (HfO2). Ni ovaj materijal nije jedinstven. Ovaj dielektrik se koristi već nekoliko pet godina za proizvodnju tranzistora s metalnim vratima u procesorima i drugim digitalnim logičkim uređajima. Korištenjem 2,5 nm debelih legiranih polikristalnih filmova hafnijevih i cirkonijevih oksida, predloženih na MIPT-u, bilo je moguće stvoriti spojeve s feroelektričnim svojstvima.
Da bi se feroelektrični kondenzatori (kako su poznati na MIPT-u) koristili kao memorijske ćelije, bitno je postići najveću moguću polarizaciju, što zahtijeva detaljno proučavanje fizičkih procesa koji se odvijaju unutar nanosloja. Točnije, bitno je dobiti uvid u raspodjelu električnog potencijala unutar sloja kada se primijeni napon. Do nedavno su se znanstvenici mogli oslanjati samo na matematički formalizam za opisivanje fenomena, a tek je sada implementirana metoda koja im omogućuje doslovno zavirivanje u materijal tijekom procesa.
Predložena tehnika, koja se oslanja na visokoenergetsku rendgensku fotoelektronsku spektroskopiju, mogla se primijeniti samo u specijaliziranom postrojenju (akcelerator-sinkrotroni). Takav se objekt nalazi u Hamburgu u Njemačkoj. Svi eksperimenti s "feroelektričnim kondenzatorima" na bazi hafnijevog oksida proizvedenim u MIPT-u provedeni su u Njemačkoj. Rad o radu objavljen je u .
„Feroelektrični kondenzatori stvoreni u našem laboratoriju, ako se koriste za industrijsku proizvodnju nehlapljivih memorijskih ćelija, sposobni su osigurati 1010 ciklusa ponovnog pisanja - sto tisuća puta više od modernih računalnih flash pogona“, tvrdi Andrey Zenkevich, jedan od autora studije i voditelj Laboratorija za funkcionalne materijale i uređaje za nanoelektroniku na MIPT-u. Ovo označava još jedan korak prema novoj memoriji, iako je još mnogo koraka potrebno poduzeti.
Izvor: 3dnews.ru
