Прозрачные «мемристоры» – технология будущего

Прозрачная электроника, которая впервые была создана и представлена учеными из Орегонского университета, может найти одно из многочисленных применений в области следующего поколения энергонезависимой флеш-памяти

Это – новая технология, которая вмещает предельно большое количество информации в устройстве предельно маленького размера.

Исследователи в Орегонском университете подтвердили, что окись цинка и олова – недорогой и экологически дружественный состав, который имеет потенциал для использования в области микротехники и может обеспечить разработку новой, прозрачной технологии, где машинная память основана на сопротивлении, а не на электронном заряде.

Эта резистентная память произвольного доступа или RRAM называется некоторыми исследователями «мемристором» (memristor: memory – «память», и store – «хранить»; не путать с элементом в микроэлектронике с таким же названием). С использованием этого подхода продукты хранения информации могут стать еще более компактными, быстрыми и дешевыми, чем кремниевые транзисторы, которые революционизировали современную электронику. Кстати, такие устройства также будут прозрачными.

Прозрачная электроника предполагает появление инновационных продуктов, которые еще не существуют, а пока только встречаются в научной фантастике. Речь идет о таких вещах, как невидимая панель на лобовом стекле автомобиля или панель на стеклянной поверхности журнального столика.

«Флешки разного рода подкупают нас очень небольшим размером и низкой ценой, – говорит Джон Конли, преподаватель электротехники и информатики в Орегонском университете. – Но потенциал этих устройств практически исчерпан, и «мемристоры» – это лучшие кандидаты, которые могут достойно заменить флешки, демонстрируя очевидные улучшения, следующие за быстро продвигающимися технологиями».

«Мемристоры» имеют простую структуру, они способны программировать и быстро стирать информацию, потребляя во время работы мало энергии. Они выполняют такие же функции, как и основанные на транзисторах флеш-карты, но имеют другой принцип работы. Принимая во внимание, что традиционная флешка хранит информацию с помощью электрического заряда, RRAM достигает этого благодаря электрическому сопротивлению. Как и флешка, «мемристор» может хранить информацию столько, сколько это необходимо.

Компьютерные микросхемы флеш-памяти повсеместно используются почти во всей современной электронной продукции – от сотовых телефонов и компьютеров до видеоигр и плоских телевизоров.

Исследователи говорят, что лучшие возможности этих новых устройств – их внешний вид, что имеет значение не столько для чипов памяти, сколько для тонкопленочных плоских экранов. Частное производство уже показало большой интерес к устройствам в использовании их для тонкопленочных транзисторов, которыми управляются жидкокристаллические дисплеи. Коммерческая выгода состоит в том, что новый дешевый сплав может заменить индий и галий, которые используются в транзисторах нового поколения.

Индий и галий – довольно дорогостоящие составляющие, поэтому новый сплав, использующий окись цинка и олова, своевременно становится хорошей альтернативой. Новое исследование также доказывает, что окись цинка и олова может использоваться не только для тонкопленочных транзисторов, но и для целого ряда устройств, что важно с коммерческой точки зрения.

Разработчики собираются продолжить работу над широкой реализацией технологии, а также исследовать физические и электрические свойства новых составов.

Результаты исследования недавно были опубликованы в профессиональном журнале Solid-State Electronics. Это исследование поддерживалось американским Военно-морским исследовательским центром, Национальным научным фондом США и Орегонским институтом нанонауки и микротехнологий.