Микро- и нано-технологии на страницах свежего номера журнала "ПерсТ" (30 января 2004).

 


Как всегда очень много полезной информации в новом номере интернет-журнала "ПерсТ". Мне лично показалась наиболее интересной следующая статья Л.Журавлевой.
Молекулярные ЗУ сегодня
В 2002 году ф. Hewlett-Packard (США) представила лабораторный образец 64-битового ЗУ площадью 1мкм2, в котором в качестве активных элементов выступают молекулярные ключи. Структура ЗУ подобна структуре магнитнорезистивной памяти и состоит из двойной сетки перекрещивающихся печатных проводников, между которыми магнитнорезистивный слой заменен слоем органических молекул (каких? не сообщается). При приложении напряжения к точкам пересечения печатных проводников сопротивление межслойного материала изменяется. Для считывания этого изменения достаточно небольшого напряжения. Теоретически сопротивление может изменяться в 3 раза. На реальном тестовом чипе ЗУ величина изменения составила 104, что существенно больше, чем у магнитнорезистивных ЗУ, для которых она составляет 40%. Образец чипа методом оптической и электронно-лучевой литографии изготавливается в течение одного дня (собственно операция печатания длится несколько минут).
По оптимистичным оценкам ученых промышленное изготовление молекулярных ЗУ может быть реализовано через 5 лет.
Это сообщение Hewlett-Packard еще раз продемонстрировало, что органические молекулы могут работать как диоды, ключи и конденсаторы и что базовые молекулярные электронные компоненты могут быть собраны в ЗУ и логические схемы. Однако прорыв в молекулярной электронике случится лишь тогда, когда будет убедительно доказана способность органических материалов удовлетворять минимальному набору стандартов, необходимых для функционирования электронных приборов: не разрушаться под действием высокотемпературных технологических процессов (~ 400°С), при рабочей температуре до 140°С и после 1012 циклов записи-считывания. Определенный скептицизм по этому поводу существует хотя бы потому, что исследования прототипных молекулярных приборов проводились лишь при ограниченном числе циклов, часто при низких температурах, а процессы самосборки, используемые при изготовлении молекулярных приборов обычно ведутся при окружающей температуре.
Группа специалистов одного из калифорнийских университетов разрабатывает молекулярные запоминающие среды на основе молекул с окислительно-восстановительным (redox) поведением, прикрепленных к электроактивной поверхности (в частности, к Si(100)), в которых информация хранится в дискретных redox состояниях. В качестве активного элемента памяти исследователи выбрали порфирин, потому что 1) этот материал обладает стабильными 2-битовыми и 4-битовыми redox состояниями (в зависимости от архитектурного строения порфирина) и 2) все эти состояния считываются при относительно низких потенциалах (меньше 1.6В). Время хранения заряда в элементах ЗУ на основе порфирина исчисляется в минутах - необычайно большое по сравнению с миллисекундами полупроводниковых динамических ЗУ с произвольной выборкой - DRAM. Все эти свойства порфиринов позволяют создавать ЗУ с большей плотностью памяти (за счет хранения многобитовой информации) и с меньшим энергопотреблением (за счет низких потенциалов и длительного времени хранения зарядов). К тому же порфириновые запоминающие среды памяти удовлетворяют набору стандартов, упомянутых выше.

SPIN