Химики создали высокоплотную память из обычного графита
В погоне за новыми типами электронной памяти ученые нередко обращаются
к экзотическим материалам – углеродным нанотрубкам, графену, полимерам,
белкам и т.п. А оказывается, что колоссальный потенциал скрыт в куда
более доступном и простом в обработке графите. О построении
экспериментальной ячейки сообщают профессор Джеймс Тур (James Tour),
Александр Синицкий и их коллеги из университета Райса (Rice University).
Ячейка состоит из тонкого графитового листа, размещенного на подложке
между двумя электродами. Внешне принцип работы ее выглядит просто – при
приложении определенного напряжения на контакты, поперек полоски
графита возникает трещина.
Наличие или отсутствие трещины (это и будут нули и единицы) можно
считать с помощью более низкого напряжения. Стирание информации
производится путем подачи более высокого напряжения, заглаживающего
трещину. При этом значения напряжений у графитной ячейки ниже, чем
рабочие напряжения во флэшках, а скорость записи и считывания –
сопоставима.
Точный механизм этого процесса пока не установлен, однако есть
предположение, что дело во взаимодействии графита и кремниевой
подложки, которое в присутствии напряжения формирует нитевидные
структуры в толще углерода.
В отличие от обычной оперативной памяти графитовые ячейки не требуют
никакого питания во время хранения данных, а в отличие от флэш-памяти
не деградируют со временем. При этом графитные пластинки можно наносить
на поверхность чипа с применением обычного процесса осаждения (в
отличие от нанотрубок). Плоская структура ячейки позволяет построить
такой чип со множеством тончайших изолированных слоев, что может
привести к появлению памяти высокой плотности, на порядок большей, чем
у флэш.
Тур полагает, что та же технология может быть расширена и за пределы
собственно памяти. Например, из графита можно попробовать строить
программируемые вентильные матрицы. Графитовые ячейки могут стать одним
из ключей к прорыву микросхем в третье измерение. Как утверждает
ученый, они хорошо подходят для создания высокоплотных многослойных
чипов, лучше, чем кремний. И хотя от лабораторных прототипов до
конвейерных изделий может пройти еще несколько лет, эти опыты – важный
шаг вперед в развитии электроники.
графитовая ячейка памяти с записанным битом под сканирующим
электронным микроскопом. Ближе к правому краю видна трещина поперек
листа графита.
Источник: Membrana.ru
|
