Việc tạo ra và phát triển các thiết bị lưu trữ dữ liệu số ổn định đã diễn ra trong nhiều thập kỷ. Một bước đột phá thực sự đã được bộ nhớ NAND thực hiện cách đây chưa đầy 20 năm, mặc dù quá trình phát triển của nó đã bắt đầu sớm hơn 20 năm. Ngày nay, khoảng nửa thế kỷ sau khi bắt đầu nghiên cứu quy mô lớn, bắt đầu sản xuất và không ngừng nỗ lực cải tiến NAND, loại bộ nhớ này gần như cạn kiệt tiềm năng phát triển. Cần đặt nền móng cho việc chuyển đổi sang ô nhớ khác có năng lượng, tốc độ và các đặc tính khác tốt hơn. Về lâu dài, bộ nhớ như vậy có thể là một loại bộ nhớ sắt điện mới.
Sắt điện (thuật ngữ sắt điện được sử dụng trong tài liệu nước ngoài) là các chất điện môi có bộ nhớ về điện trường ứng dụng hay nói cách khác, được đặc trưng bởi sự phân cực dư của điện tích. Bộ nhớ sắt điện không có gì mới. Thách thức là phải thu nhỏ quy mô tế bào sắt điện xuống cấp độ nano.
Ba năm trước, các nhà khoa học tại MIPT công nghệ chế tạo vật liệu màng mỏng cho bộ nhớ sắt điện trên nền hafni oxit (HfO2). Đây cũng không phải là vật liệu độc đáo. Chất điện môi này đã được sử dụng trong 2,5 năm liên tiếp để chế tạo bóng bán dẫn có cổng kim loại trong bộ xử lý và logic kỹ thuật số khác. Dựa trên các màng hợp kim đa tinh thể của oxit hafnium và zirconium có độ dày XNUMX nm được đề xuất tại MIPT, có thể tạo ra các chuyển tiếp có tính chất sắt điện.
Để các tụ điện sắt (như chúng bắt đầu được gọi ở MIPT) được sử dụng làm ô nhớ, cần phải đạt được độ phân cực cao nhất có thể, điều này đòi hỏi phải nghiên cứu chi tiết về các quá trình vật lý trong lớp nano. Đặc biệt, hãy tìm hiểu về sự phân bố điện thế bên trong lớp khi đặt điện áp vào. Cho đến gần đây, các nhà khoa học chỉ có thể dựa vào một bộ máy toán học để mô tả hiện tượng này, và chỉ bây giờ một kỹ thuật mới được triển khai mà theo đúng nghĩa đen là có thể nhìn vào bên trong vật liệu trong quá trình xảy ra hiện tượng.
Kỹ thuật được đề xuất, dựa trên quang phổ quang điện tử tia X năng lượng cao, chỉ có thể được thực hiện trên một hệ thống lắp đặt đặc biệt (máy gia tốc synchrotron). Cái này nằm ở Hamburg (Đức). Tất cả các thí nghiệm với “tụ sắt điện” dựa trên oxit hafnium được sản xuất tại MIPT đều diễn ra ở Đức. Một bài viết về công việc được thực hiện đã được xuất bản trên .
Andrei Zenkevich, một trong những tác giả của nghiên cứu, cho biết: “Các tụ điện sắt được tạo ra trong phòng thí nghiệm của chúng tôi, nếu được sử dụng để sản xuất công nghiệp các tế bào bộ nhớ ổn định, có thể cung cấp 1010 chu kỳ ghi lại - gấp một trăm nghìn lần so với ổ đĩa flash máy tính hiện đại cho phép”. làm việc, trưởng phòng thí nghiệm vật liệu và thiết bị chức năng cho điện tử nano MIPT. Như vậy, một bước nữa đã được thực hiện để hướng tới một ký ức mới, mặc dù vẫn còn rất nhiều bước phải thực hiện.
Nguồn: 3dnews.ru
