Создана конкурентоспособная память на основе нанотрубок
Ученые из Хельсинкского технологического университета (Финляндия) разработали запоминающее устройство, которое использует в качестве элементов памяти полевые транзисторы, выполненные из одностенных углеродных нанотрубок.
По словам исследователей, время записи/стирания для созданной ими микросхемы составляет около 100 нс, что приблизительно в сто тысяч раз меньше, чем у всех представленных ранее образцов памяти на нанотрубках. Надежность нового устройства также находится на весьма высоком уровне: конструкторы обещают обеспечить поддержание высоких скоростных характеристик на протяжении десяти тысяч циклов записи/стирания.
Как известно, параметры полевого транзистора определяются четырьмя ключевыми элементами: подложкой, стоком, истоком и затвором. В качестве подложки финские ученые использовали кремниевую пластину, которая была покрыта слоем оксида гафния толщиной 20 нм (выбор оксида гафния обусловлен тем, что этот диэлектрик быстро и эффективно захватывает и высвобождает заряд; такая особенность вещества обеспечивает рекордные показатели скорости работы транзистора).
Поверх изолирующего слоя исследователи нанесли несколько капель раствора, содержащего углеродные нанотрубки диаметром от 1,2 до 2,5 нм и длиной от 100 до 360 нм. С помощью атомно-силового микроскопа были определены нанотрубки, которые приняли соответствующее (позволяющее создать на их основе транзистор) положение. Путем добавления палладиевых электродов — стока и истока — из таких экземпляров были сформированы проводящие каналы транзисторов. Сверху вся конструкция была покрыта еще одним слоем оксида гафния, переводящим поверхность в химически неактивное состояние.
Каждый из построенных подобным образом транзисторов может хранить информацию около 42 часов, что, конечно, несравнимо с показателями флеш-памяти. В будущем исследователи планируют добавить слой оксида между затвором и нанотрубкой (см. рисунок) и устранить указанный недостаток.
Отчет ученых будет в ближайшее время опубликован в журнале Nano Letters.