31 марта 2020, вторник, 11:15
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Сверхтонкие пленки из оксида гафния позволят создать новый тип памяти

Поперечное сечение изготовленной структуры: сплавная поликристаллическая пленка оксидов гафния и циркония, выращенная на подложке высоколегированного кремния (верхний электрод - нитрид титана). Изображение предоставлено авторами работы
Поперечное сечение изготовленной структуры: сплавная поликристаллическая пленка оксидов гафния и циркония, выращенная на подложке высоколегированного кремния (верхний электрод - нитрид титана). Изображение предоставлено авторами работы

Группа ученых из лаборатории функциональных материалов и устройств для наноэлектроники МФТИ, при участии коллег из Университета Небраски (США) и Университета Лозанны (Швейцария), создала пленки оксидов гафния и циркония толщиной всего 2,5 нанометров, которые смогут стать основой для элементов памяти нового типа, сообщается в пресс-релизе МФТИ.

Перспективным направлением в разработке энергонезависимых запоминающих устройств в наши дни считается использование сегнетоэлектриков – веществ, способных «запоминать» направление приложенного внешнего электрического поля благодаря поляризации, которая возникает в их кристаллах. В последние годы разрабатываются устройства энергонезависимой памяти на основе сверхтонких пленок из сегнетоэлектриков при использовании туннельного эффекта. В принципе, сегнетоэлектрики являются изоляторами и не проводят электрический ток. Однако при очень малой толщине сегнетоэлектрического слоя электроны с некоторой вероятностью все же могут может «проскочить» сквозь него, благодаря туннельному эффекту, имеющему квантовую природу. Вероятность туннелирования зависит от размера и формы потенциального барьера (энергетической характеристики структуры), а «проскочившие» электроны образуют туннельный ток. Движение электронов в этом случае напоминает бег с препятствиями, а величина этого препятствия определяется направлением вектора поляризации, который меняет форму потенциального барьера. Таким образом, запись информации производится подачей напряжения на электроды, примыкающие к сверхтонкому сегнетоэлектрику, а считывание – измерением туннельного тока.

Но пока все прототипы устройств на основе сегнетоэлектриков были несовместимы с кремниевой технологией, которая используется для производства большинства современных микросхем. Теперь ученым удалось экспериментально доказать, что сплавные поликристаллические пленки оксидов гафния и циркония сохраняют сегнетоэлектрические свойства. В итоге исследователи смогли вырастить сверхтонкую, туннельно-прозрачную пленку оксида гафния, имеющую такие свойства, на кремниевой подложке. Для роста пленки использовался метод атомно-слоевого осаждения, который сегодня широко применяется в производстве современных микропроцессоров.

«Поскольку структуры из этого материала совместимы с кремниевой технологией, можно рассчитывать, что в ближайшем будущем непосредственно на кремнии могут быть созданы новые устройства энергонезависимой памяти с использованием сегнетоэлектрических поликристаллических слоев оксида гафния», — говорит ведущий автор исследования, заведующий лаборатории функциональных материалов и устройств для наноэлектроники МФТИ Андрей Зенкевич.

Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Appl. Mater. Interfaces.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.