Ученые Новосибирского госуниверситета (НГУ) получили новые полупроводниковые материалы, перспективные для создания элементов памяти будущего. Они смогут превосходить привычную нам флеш-память по количеству циклов перезаписи, емкости и быстродействию, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
Флеш-память – это устройство, которое позволяет хранить информацию даже при выключенном питании, а также записывать и удалять данные.
Как пояснил научный сотрудник лаборатории НГУ Иван Юшков, сейчас технология создания своих устройств достигла своего предела: достигнуто максимальное количество циклов перезаписи. Помочь преодолеть эти ограничения может новый тип памяти – мемристор. Это специальный резистор с эффектом памяти. Он способен запоминать воздействия, приложенные к нему ранее, и таким образом может хранить информацию.
"Научные сотрудники НГУ первыми в мире обнаружили в материалах на основе германо-силикатного стекла "эффект памяти" (мемристорный эффект), изучили их опто-электрические свойства, а сейчас исследуют процессы, происходящие в них в процессе протекания тока", – сообщили в вузе.
Кремний-германиевые стекла – это смесь оксида кремния и оксида германия. Ранее учеными исследовались отдельно оксиды кремния либо оксиды германия. Исследователи НГУ первыми решили совместить свойства этих двух веществ.
Для проведения экспериментов были выращены пленки четырех составов с разными соотношениями оксидов германия и кремния. Затем ученые изготовили специальные структуры с очень тонким слоем германо-силикатного стекла и приступили к проведению исследований, когда ученый задает напряжение, а затем регистрирует зависимость тока в образце при его изменении.
Исследования проводились в определенном температурном диапазоне – от комнатной температуры до 102 градусов Цельсия.
"Этот диапазон соответствует рабочим температурам мемристоров", – подчеркнули в вузе.
По этим зависимостям ученые моделировали свойства исследуемых образцов. Ученые выяснили, что лучше всего прогнозировать параметры устройств помогает модель под названием "Ток, ограниченный пространственным зарядом" (ТОПЗ).
Перспективы технологии
"Мы можем с помощью этой модели теоретически предугадать параметры будущего мемристора как одного из новых типов памяти. Также у нас есть возможность, исходя из модели ТОПЗ, более точно определять электрическое напряжение и переключение, то есть диапазон работы моделируемого нами прибора", – цитирует пресс-служба Юшкова.
Значимость исследования заключается в том, что благодаря его результатам ученые могут определить параметры мемристора теоретически, не выращивая наноструктуру.
"Мемристор отличается тем, что при его применении можно на порядки увеличить количество циклов перезаписи по сравнению с флеш-памятью. Кроме того, имеются публикации, в которых авторы показывают, что у мемристоров один цикл перезаписи более краткий по длительности: если у флеш-памяти это доли микросекуд, то у мемристоров – десятки наносекунд или даже пикосекунды, то есть в 1 тыс. и 1 млн раз быстрее соответственно. Так что с помощью мемристоров память может стать гораздо более "быстродействующей", – добавил Юшков.
