Tvorba a vývoj zariadení na trvalé ukladanie digitálnych dát prebieha už mnoho desaťročí. Skutočný prielom urobila pamäť NAND pred menej ako 20 rokmi, hoci jej vývoj začal o 20 rokov skôr. Dnes, približne polstoročie od začiatku rozsiahleho výskumu, spustenia výroby a neustáleho úsilia o zdokonaľovanie NAND, je tento typ pamäte blízko vyčerpania svojho vývojového potenciálu. Je potrebné položiť základ pre prechod na inú pamäťovú bunku s lepšou energiou, rýchlosťou a inými vlastnosťami. Z dlhodobého hľadiska by takáto pamäť mohla byť novým typom feroelektrickej pamäte.
Feroelektriká (v zahraničnej literatúre sa používa termín feroelektrika) sú dielektriká, ktoré majú pamäť aplikovaného elektrického poľa alebo inak povedané, vyznačujú sa zvyškovou polarizáciou nábojov. Feroelektrická pamäť nie je žiadnou novinkou. Výzvou bolo zmenšiť feroelektrické články až na úroveň nanometrov.
Pred tromi rokmi vedci z MIPT technológia výroby tenkovrstvového materiálu pre feroelektrickú pamäť na báze oxidu hafnia (HfO2). Toto tiež nie je jedinečný materiál. Toto dielektrikum sa používa už niekoľko päť rokov po sebe na výrobu tranzistorov s kovovými hradlami v procesoroch a inej digitálnej logike. Na základe zliatinových polykryštalických filmov oxidov hafnia a zirkónia s hrúbkou 2,5 nm navrhnutých na MIPT bolo možné vytvoriť prechody s feroelektrickými vlastnosťami.
Na to, aby sa feroelektrické kondenzátory (ako ich začali na MIPT nazývať) mohli využívať ako pamäťové články, je potrebné dosiahnuť čo najvyššiu polarizáciu, čo si vyžaduje podrobné štúdium fyzikálnych procesov v nanovrstve. Najmä získajte predstavu o distribúcii elektrického potenciálu vo vrstve pri použití napätia. Až donedávna sa vedci pri opise javu mohli spoliehať len na matematický aparát a až teraz bola implementovaná technika, pomocou ktorej bolo doslova možné nahliadnuť do vnútra materiálu počas procesu javu.
Navrhovaná technika, ktorá je založená na vysokoenergetickej röntgenovej fotoelektrónovej spektroskopii, by mohla byť implementovaná len na špeciálnej inštalácii (synchrotrónové urýchľovače). Tento sa nachádza v Hamburgu (Nemecko). Všetky experimenty s „feroelektrickými kondenzátormi“ na báze oxidu hafnia vyrobenými v MIPT sa uskutočnili v Nemecku. Článok o vykonaných prácach vyšiel v r .
„Feroelektrické kondenzátory vytvorené v našom laboratóriu, ak sa použijú na priemyselnú výrobu energeticky nezávislých pamäťových buniek, sú schopné poskytnúť 1010 cyklov prepisovania – stotisíckrát viac, než umožňujú moderné počítačové flash disky,“ hovorí Andrei Zenkevich, jeden z autorov práce, vedúci laboratória funkčných materiálov a zariadení pre nanoelektroniku MIPT. Urobil sa tak ďalší krok k novej pamäti, hoci je ešte veľa, veľa krokov, ktoré treba urobiť.
Zdroj: 3dnews.ru