Группе исследователей удалось создать флэш-память на основе нанотрубок. Устройство пока еще не является полноценным коммерческим продуктом, но ученые надеются, что их исследования приведут к разработке новых типов архитектуры молекулярной памяти и позволят наладить массовый выпуск таких электронных устройств.
Углеродные однослойные нанотрубки, хорошо зарекомендовавшие себя
в микро- и наноэлектронике, микросистемотехнике и биологии, имеют, оказывается, еще ряд дополнительных полезных свойств, которые можно использовать в вышеперечисленных областях.
«В то время как подавляющая часть наноэлектроники на основе нанотрубок работает при достаточно низких температурах, наше устройство может работать при комнатной, — говорит доктор Джиян Дай (Jiyan Dai) из политехнического университета Гонконга. — Это свидетельствует о том, что нанотрубочная электроника становится ?теплой?, что позволит ей скорее выйти на потребительский рынок».
Флэш-память в основном используется как накопитель данных в цифровых аудиоплеерах, видеокамерах, мобильных телефонах, фотоаппаратах и USB-устройствах переноса и хранения информации.
Основное достоинство флэш-памяти — энергонезависимость, то есть она продолжает хранить данные без дополнительного питания.
Обычная флэш-память состоит из матрицы транзисторов-ячеек, каждая из которых состоит из трех слоев: «управляющий ключ» и «плавающий ключ», разделенные тонкой пленкой оксида-изолятора.
Как только на ячейку подается напряжение, электроны формируют отрицательный заряд на «плавающем ключе», который при определенном количестве зарядов становится закрытым и ячейка принимает значение логического нуля. Как только напряжение понижается, затвор ключа открывается и ячейка принимает значение "1". Каждая ячейка может хранить один бит информации.
Д-р Дай и его коллега д-р Лу (X. B. Lu) смогли создать ячейку, в которой роль «плавающего ключа», хранящего заряд, играет пленка, содержащая композит из нанотрубок, сообщает PhysOrg.
Композит, содержащий углеродные нанотрубки, состоит из гафния, алюминия и кислорода (т.н. HfAlO-композит). Он используется как в качестве «управляющего ключа», так и в качестве оксидной пленки, разделяющей части ячейки. Новая флэш-ячейка — это своеобразный бутерброд, состоящий из нанотрубок, композита и кремниевой подложки. Его толщина — всего несколько нанометров. Естественно, память, изготовленная на основе «нанобутерброда» будет гораздо более миниатюрной, чем современные аналоги.
#gallery#
Д-ра Дай и Лу провели ряд исследований, которые позволили получить информацию об электронных характеристиках нового устройства. В первую очередь, это емкость ячейки — время, в течение которого она может хранить без утечекэлектрический заряд. Ученые провели ряд замеров — от нескольких секунд до часов. Как выяснилось, устройство плохо держит краткосрочно полученные заряды и гораздо лучше — полученные при длительном заряде ячеек. При слабой зарядке «окно памяти» (порог напряжения, при котором хранится информация) становится более узким, что нежелательно для памяти этого типа. Однако, при более длительной зарядке, «окно памяти» держится на уровне 0,5 В.
Ученые уверены, что им удастся создать память с более широким окном, что сделает новый тип флэш-памяти коммерческим продуктом.
Поделиться
