Новости: Оптика и электроника (рубрикатор)

Нанопровода и другие наноматериалы, как было показано, являются многообещающими объектами в области создания новых поколений электронных устройств. Из-за присущих им свойств, которые определяются только их размером, множество исследователей стремятся найти способы заменить ими существующую технологию, основанную на применении полевых МОП-транзисторов. Группа ученых из США (NIST, George Mason University) и Южной Кореи (Kwangwoon University) разработала гибридное запоминающее устройство, в котором применяются как общепринятые методики, так и используются свойства кремниевых нанопроводов. Гибридная структура, представленная данными устройствами, подразумевает, что они более надежные по сравнению с иными устройствами и их должно быть легче внедрять в современные компоненты.

Гибридное устройство, которое собрала группа исследователей, представляет собой энергонезависимое запоминающее устройство, напоминающее флэш-накопитель, которое сохраняет информацию в памяти даже в выключенном состоянии. В этом новом устройстве исследователи совместили кремниевые нанопровода с высококачественным типом энергонезависимой памяти, известным как SONOS-транзистор (Semiconductor-Oxide-Nitride-Oxide-Semiconductor). Авторы говорят, что эта методика “обеспечила бы плавный переход для внедрения кремниевых нанопроводов в жизнеспособные запоминающие устройства с хорошо известной SONOS-структурой”. В дополнении к обнаруженным преимуществам более легкого внедрения, производство этих материалов было также сделано с использованием грамотной методики самосовмещения, которая снизила бы затраты на производство и конечную стоимость устройства по сравнению с комплексным методом, необходимым для производства обычных флэш-карт памяти.

Гибридное устройство работает довольно просто. Нанопровода выращиваются на субстрате Оксид-Нитрид-Оксид. Когда прикладывается положительное напряжение, электроны проникают в субстрат; когда прикладывается отрицательное напряжение, электроны возвращаются обратно в провода. В отсутствии напряжения с устройства может быть считана информация, и положение электронов будет представлять “1” или “0”. Авторы указывают, что данное устройство обладает рядом особенностей, делающих его привлекательным кандидатом для устройств с энергонезависимой памятью: способность проще записывать/считывать/удалять информацию, и что более важно, наличие широкого окна памяти, которое определяется диапазоном прикладываемого напряжения. Широкое окно памяти означает, что устройство будет обладать высокой сопротивляемостью к внешним скачкам напряжения.

Данная работа была опубликована в недавнем номере журнала Nanotechnology. В статье авторы говорят, что гибридные устройства также демонстрируют свои преимущества по сравнению с другими устройствами памяти на основе нанопроводов. В дополнении к простоте внедрения, которую особо подчеркивают авторы, разработанные устройства, как было показано, стабильны при более высоких температурах, чем их аналоги. Единственное, о чем не было сказано и что, возможно, неизвестно в настоящее время, - это какие значения плотности памяти могут быть достигнуты с помощью данной технологии.

Нанопровода привлекательны тем, что с их можно применять в очень маленьких по размеру приборах, но работа, представленная здесь, касается малого числа SiNW ONO (Silicon Nanowire Oxide-Nitride-Oxide) устройств, а не миллионов их, как обычно используется для производства чипа для коммерческого применения. И все же, если новое устройство может быть достойным соперником существующей плотности памяти, уменьшение стоимости производства могло бы стать несомненным преимуществом.