Сибирские и тайваньские ученые разработали новый материал для компьютерной памяти

Новосибирск. 17 марта. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Новосибирские и тайваньские физики разработали новый материал для компьютерной памяти на основе оксида кремния с переменным составом (нестехиометрического), сообщает пресс-служба Института физики полупроводников им.АВ.Ржанова (ИФП, Новосибирск).

В работе также участвовали ученые Института катализа им.Г.К.Борескова СО РАН, Новосибирского государственного университета, Новосибирского государственного технического университета и Национального университета Чао Тунг (Тайвань).

"Тематика этих исследований - разработка энергонезависимой резистивной памяти, быстродействие и информационная емкость которой во много раз превышает характеристики флэш-памяти. Материалом для изготовления тестовых элементов новой памяти послужил нестехиометрический оксид кремния (SiOx)", - говорится в сообщении.

Резистивная память RRAM (Resistive Random Access Memory) призвана, во-первых, заменить действующую флеш-память, а во-вторых, может использоваться в системах искусственного интеллекта.

Среднее число переключений флэш-памяти - то есть количество перезаписей информации - порядка 10 тыс., для RRAM этот показатель в 100 млн раз больше, быстродействие же выше в 10 млн раз.

Отмечается, что в качестве активной среды для RRAM обычно применяются различные оксиды металлов, но большинство из них трудно использовать в традиционном технологическом процессе из-за разных параметров кристаллических решеток кремния и этих соединений.

Нестехиометрический оксид кремния же является "дружественным" материалом для кремниевых микросхем, в отличие от оксидов металлов.

Ученым удалось установить механизмы проводимости мемристора (отдельного элемента памяти), а затем впервые в мире создать и исследовать полностью неметаллический элемент RRAM, включая его электроды, и, таким образом, исключить влияние металлических контактов на механизм проводимости.

Изученный мемристорный материал выращивался сотрудниками Национального университета Чао Тунг.

"Пока исследовалась не матрица памяти, а ее единичный элемент - мемристор. Однако, судя по большому окну памяти - то есть высокому отношению токов между проводящим и непроводящим состоянием, большому количеству циклов перепрограммирования (возможности перезаписи информации) и большому времени хранения (надежности материала), которое превышает десять тысяч секунд при температуре 85 градусов Цельсия, подобный подход должен сработать в матрицах", - приводятся в сообщении слова старшего научного сотрудника ИФП Владимира Володина.

Проведение исследований поддержано грантом Российского научного фонда.

Мемристор - микроэлектронный компонент, изменяющий свое сопротивление в зависимости от протекшего через него электрического заряда. Если использовать относительно низкие напряжения - их называют считывающими - можно прочитать информацию, зафиксированную на мемристоре в момент подачи высокого напряжения, не изменив состояния прибора.