Американские учёные создали транзистор со встроенной памятью FeRAM

28.12.2019 | Новости | admin

Исторически сложилось, что обработка и хранение данных происходят в разных устройствах. Объединить вычислительные элементы и ячейки памяти в один электронный прибор означает нечто большее, чем умножить плотность размещения элементов на кристалле. Транзистор с памятью ― это заявка на имитацию структуры головного мозга человека со всеми вытекающими преимуществами, вплоть до создания сети Skynet. Шутка.

Американские учёные создали транзистор со встроенной памятью FeRAM

Начало опытного производства встраиваемой памяти STT-MRAM компаниями Intel, Samsung и другими разработчиками приближает осуществление вычислений в памяти. Магниторезистивный туннельный переход можно встраивать в контактную группу непосредственно под транзистором, что делает структуру вентиль-ячейка (1Т1C) довольно плотной. Ещё большей плотности можно достичь, если использовать сегнетоэлектрическую (ферроэлектрическую) ячейку памяти, совмещённую с транзистором, заявляют разработчики из американского исследовательского центра Purdue Discovery Park Birck Nanotechnology Center Университета Пёрдью.

В декабрьском выпуске журнала Nature Electronics учёные рассказали об исследовании, в котором они сумели создать полевой транзистор со встроенным туннельным переходом из сегнетоэлектрика. Традиционно сегнетоэлектрики относятся к диэлектрикам, материалам с изолирующими свойствами. Они обладают настолько широкой запрещённой зоной, что электроны не могут через неё проникать, тогда как полупроводники и, в частности, кремний легко проводят электроны.

Кроме этих свойств, у сегнетоэлектриков есть ещё одно качество, которое препятствует созданию ячеек памяти на одном кристалле кремния с транзисторами. Кремний не сочетается напрямую с сегнетоэлектрическими материалами. Он «отравляется» ими, как заявляют учёные. Чтобы не допустить этого негативного эффекта и создать ячейку FeRAM в составе транзистора, удалось подобрать полупроводниковый материал со свойствами сегнетоэлектрика.

Этим материалом стал селенид альфа-индия. У этого материала небольшая ширина запрещённой зоны и он может пропускать электричество. Поскольку это полупроводник, ничто не препятствует его сочетанию с кремнием. Исследование, опыты и моделирование показали, что полевой транзистор на основе селенида альфа-индия при должной оптимизации может превзойти существующие полевые транзисторы и привнести в эти элементы ячейки памяти. Толщина туннельного перехода на данном материале может составлять 10 нм и даже быть тоньше ― до одного слоя атомов. Это обещает высочайшую плотность размещения ячеек памяти, что позволит сделать шаг к созданию электронного «мозга». Добавим: это исследование в основном финансируют военные США, что возвращает нас к тому, что шутка о Skynet может оказаться вовсе не шуткой.


Источник

0 0 vote
Article Rating
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments