Разработана простая технология получения элементов углеродной памяти

 


Ученые из Университета Райса (США) нашли сравнительно легкий способ создания массивов графитовых полосок толщиной около 10 нм на подложке из кремния.

Первые образцы элементов углеродной памяти были продемонстрированы авторами в конце прошлого года. В основе работы этих элементов лежит необычное свойство тонких слоев графита: при пропускании по ним тока создается разрыв в цепи (полоска разделяется на две части, ширина зазора между которыми составляет около 2 нм), а с приходом следующего сигнала разрыв ликвидируется. Дать полное объяснение этому явлению ученые пока не могут, однако эксперименты показали, что указанный процесс может повторяться практически неограниченное число раз.

Предложенная авторами технология создания таких элементов памяти включает в себя несколько несложных операций. Сначала методом химического осаждения из газовой фазы на подложке создается графитовая пленка. Затем поверх нее методами фотолитографии или электронно-лучевой литографии наносятся полоски хрома требуемых размеров. После этого незащищенный материал удаляется с помощью УФ-излучения, а хром растворяется, открывая наноразмерные графитовые полоски. На завершающей стадии процесса добавляются платиновые контакты, и полоски становятся адресуемыми элементами памяти.

В экспериментах полученные элементы энергонезависимой памяти продемонстрировали стабильность, очень высокое отношение уровней тока во включенном и выключенном состояниях (до 107), небольшое время переключения (около 1 мкс) и способность работать при низких переключающих напряжениях (3–4 В). Авторы отдельно отмечают тот факт, что такие элементы управляются всего двумя контактами; это позволяет заметно упростить схему.

Исследователи уже подали заявку на получение патента на первое устройство, использующее преимущества графита: они предлагают располагать полоски материала в межслойных отверстиях печатных плат, создавая тем самым аналоги так называемых проводящих мостиков. Конфигурация современных программируемых пользователем вентильных матриц (ППВМ), в которых используются проводящие мостики, изменяется только один раз. В «графитовых ППВМ», по замыслу авторов, состояние полосок можно будет изменять неоднократно, прикладывая разные уровни напряжения.

Полная версия отчета исследователей будет опубликована в журнале ACS Nano.

Подготовлено по материалам Университета Райса.

Источник: Компьюлента