Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Рис. 1. Схема предлагаемого устройства (а) и данные просвечивающей электронной микроскопии (b). Крупное изображение вольфрамовой частицы (с) после рекристаллизационного отжига.

Рис. 2. Зависимость относительной емкости устройства на основе W наноточек от затворного напряжения при различных частотах.

Рис. 3. Характеристики записи/стирания для нового устройства на свету (синий) и в темноте (красный). На графике представлена зависимость напряжения, соответствующего плоским зонам от длительности импульса при напряжении затвора 12 В.

Рис. 4. Продолжительность хранения заряда тестируемым устройством. Ширина окна памяти уменьшается за 10 лет на 15%.

Новое поколение энергонезависимой памяти

Ключевые слова:  микроэлектроника, хранение информации

Опубликовал(а):  Росляков Илья Владимирович

04 октября 2008

На сегодняшний день большую часть рынка энергонезависимой памяти (Non-volatile memory) занимают флэш-карты. Но в ближайшее время этот тип носителей неизбежно столкнется с рядом функциональных ограничений. В связи с бурным развитием информационных технологий, к надежности и длительности хранения информации, а также к низкому энергопотреблению устройств предъявляются все более жесткие требования. Разработка новых типов носителей для энергонезависимой памяти идет полным ходом. В качестве основных кандидатов рассматриваются полупроводниковые и металлические наноточки (nanodots). Последние гораздо более надежны, по сравнению с полупроводниками, и уже практически готовы потеснить флэш-память (flash-memory) с рынка.

В своей работе японские ученые спроектировали плавающий затвор (Floating-gate) для нового типа запоминающих устройств на основе W наноточек, изолированных в матрице из нитрида кремния (рис. 1). Выбор инертной матрицы позволил предотвратить окисление вольфрама при синтезе, так как данный процесс негативно влияет на время хранения информации. Внедрение металлической фазы осуществлялось путем самосборки наноточек при осаждении. После высокочастотного распыления под вакуумом частицы вольфрама равномерно распределялись в нитриде кремния, который, в свою очередь, помещался между двумя слоями оксида кремния. Последующий отжиг при температуре 900°С в атмосфере азота в течение 30 минут позволили получить хорошо закристаллизованные сферические частицы с диаметром около 5 нм. В качестве контактов выступали кремниевая подложка и напыленный сверху 0,3 мм слой алюминия.

Образцы были изучены с помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (рис 1 b,с). Полученные данные подтверждают равномерное распределение металлических частиц в матрице и кристаллическую структуру наноточек. Кривые зависимости емкости от прикладываемого напряжения (рис 2.) показывают четкий гистерезис, не зависящий от используемой частоты процесса зарядки-разрядки устройства. Ширина гистерезиса (окна памяти) достигает максимума в 4,1 В, что соответствует плотности накопленного заряда порядка 8×1012 cm-2. Таким образом, каждая вольфрамовая наноточка может удерживать от двух до трех электронов. Кроме того, в работе исследованы характеристики записи/стирания нового устройства (рис 3) и продолжительность хранения заряда. По расчетам, после 10 лет использования (рис. 4) потеря заряда составляет менее 15%, а ширина окна памяти уменьшается до значения 3,4 В.

Подводя итог своей работы, японские нанотехнологи пророчат вольфрамовые точки на место следующего поколения энергонезависимой памяти.

Работа «Memory characteristics of self-assembled tungsten nanodots dispersed in silicon nitride» опубликована в журнале Applied Physics Letters.


Источник: APPLIED PHYSICS LETTERS



Комментарии
Владимир Владимирович, 05 октября 2008 16:38 
Вы так строги, Александр!
Речь, вроде как, лишь о "готова потеснить" (под свист возвышенных членистоногих), плюс неизбежные искажения оттенков смысла при переводе
Трусов Л. А., 05 октября 2008 20:27 
а почему бы и не потеснить? во флеш-память 10 лет назад тоже никто не верил.
Владимир Владимирович, 06 октября 2008 00:50 
Что-то мне подсказывает, что в статьях про технологии, которые уже готовы что-то откуда-то потеснить, всякие материаловедческие штучки типа рентгенов и эсиэмок уже не показывают

А если статья написана и послана уже после того, как технология надежно запатентована и отлажена?
Владимир Владимирович, 06 октября 2008 03:26 
Про "пропасть" немного в курсе

Но ведь может быть так, что ученые открыли что-то по контракту с Кингстоном, итд. Те запустили в ход все, что нужно, и дали отмашку на публикацию науки (?)

Хотя, на мой не шибко компетентный взгляд, не очень похоже на предтечу рабочей технологии...
Трусов Л. А., 06 октября 2008 11:19 
не видал ни одной японской статьи, чтоб там не было написано про прорыв, потеснение конкурентов и спасение человечества.
Владимир Владимирович, 07 октября 2008 03:23 
А ведь есть еще и японские патенты - тоже самое плюс вся грандиозность, не подвергнутая цензуре журнальных публикаций.
Popov A N, 07 октября 2008 16:56 
+ по расходам на ниокр японтия занимает 3 место в мире или уже нет?
Трусов Л. А., 07 октября 2008 20:07 
мне кажется, что японцы просто очень впечатлительные и искренне радуются своим результатам.
Владимир Владимирович, 08 октября 2008 05:56 
А в значительной части японских патентов нет реальных результатов, и тогда получается, что они радуются и мечтам

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Протонные супернити
Протонные супернити

XVI Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов "Физико-химия и технология неорганических материалов"
С 1 по 4 октября 2019 года в г. Москве в Институте металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук состоится ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов "Физико-химия и технология неорганических материалов".

Студенты кафедры РЛ-2 МГТУ им. Баумана в гостях у НТ-МДТ Спектрум Инструментс
Видеоотчет об экскурсии студентов МГТУ им. Баумана в НТ-МДТ Спектрум Инструментс

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Новые наноматериалы для восстановления костей. Непростые отношения графена и воды. Борнитридные наноленты с реконструированными краями. Термоэлектричество и азафуллерены. Борщ и блины как материалы в экстремальных условиях.

Новые гибридные перовскитоподобные материалы для солнечной энергетики
Тарасов Алексей Борисович, Постнаука
Как сохранить энергию солнца или ветра? Как может измениться стационарная энергетика в будущем? В проекте «Мир вещей. Из чего сделано будущее» совместно с Фондом инфраструктурных и образовательных программ (группа РОСНАНО) Постнаука рассказывает о последних открытиях и перспективных достижениях науки о материалах.

Материалы к защитам квалификационных работ бакалавров на ФНМ МГУ в 2019 году
Коллектив авторов
4-7 июня 2019 г. (11-00) в аудитории 221 корпуса Б пройдут защиты ВКР бакалавров ФНМ МГУ.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2019 году
Семенова Анна Александровна
21-24 мая 2019 года в лабораторном корпусе Б пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками ФНМ МГУ.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.