Стремительный рост вычислительной мощности зависит от способности производителей размещать все больше и больше компонентов в одном и том же пространстве кремниевого чипа. Однако этот прогресс сейчас приближается к пределам, ограничиваемый законами физики, поскольку кремний, который долгое время лежал в основе компьютерной индустрии, постепенно подходит к границам своих физических возможностей и необходимо находить новые материалы для производства транзисторов, как потенциальной замены кремниевым полупроводникам.
Одним из долгожданных достижений электроники является сегнетоэлектрический полевой транзистор, или FE-FET. Такие устройства могут не только переключать состояния достаточно быстро, чтобы выполнять вычисления, но также могут сохранять эти состояния при отключении питания, что позволяет им функционировать как долговременное хранилище памяти. Выполняя двойную функцию как ОЗУ, так и ПЗУ, устройства FE-FET позволят создавать микросхемы более компактными и мощными.
Но существуют значительные проблемы при создании серийных устройств FE-FET - материалы, которые лучше всего демонстрируют необходимый сегнетоэлектрический эффект, несовместимы с технологиями массового производства кремниевых компонентов из-за требований к высокой температуре сегнетоэлектрических материалов.
Поскольку AlScN можно наносить при относительно низких температурах, это дает возможность напрямую комбинировать память с логическими транзисторами. Необходимо лишь определить способ интегрирования его с остальной архитектурой чипа. Исследователи нашли решение в многообещающем двумерном материале, известном как дисульфид молибдена или MoS2. Используя один слой MoS2 в качестве канала для устройства FE-FET на базе AlScN, команда смогла протестировать его скорость переключения и стабильность памяти. Инженеры разрабатывали концепцию памяти FE-FET еще с 60-х годов, так как эти устройства могли работать, потребляя чрезвычайно малую мощность. Но была проблема как сделать их производство совместимым с процессорами и обеспечить длительный срок службы. При нынешнем развитии технологий, используются 2D-материалы, которые очень тонкие и обладают свойством, что после того, как в них будет записан бит памяти, они могут хранить эту информацию в виде заряда в течение многих лет.
Источник: naukatehnika.com
Все права защищены.
Полное или частичное копирование материалов Сайта в коммерческих целях разрешено только с письменного разрешения владельца Сайта.
В случае обнаружения нарушений, виновные лица могут быть привлечены к ответственности в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.
