Управление Ge-наноточками поможет разработкам энергонезависимой памяти

Ge-наноточки, или нанокристаллы обычно применяются в светоизлучающих диодах (LED), фотоприемниках и в энергонезависимой памяти (NVM). В последнем случае они встроены внутрь слоя оксида в качестве разделенных участков накопления заряда. Благодаря этому они обеспечивают длительное время хранения и небольшие рабочие напряжения. Высокие скорости записи/стирания были достигнуты благодаря широкой зоне смещением на границе раздела Ge/оксид и тонкого слоя туннельного оксида. Тем не менее, для этих приложений все еще требуется точный контроль изготовления наноточек. В журнале Nanotechnology был описан новый метод для изготовления массива чистых монокристаллических германиевых наноточек при комнатной температуре.

Возможность изготовления высоко кристаллических Ge-наноточек была проиллюстрирована многими подходами. Однако перемешивание Si и Ge из-за высокой температуры отжига до сих пор является серьезной проблемой. Это может ухудшить производительность и уменьшить эффективность устройств на германиевых наноточках. Кроме того, для практических применений однородность Ge-наноточек нуждается в дальнейшем повышении.

Исследователи предлагают новый способ изготовить массива чистых Ge-наноточек для энергонезависимой памяти при комнатной температуре. Эти наноточки имеют высокие однородность и равномерность распределения.

Сначала аморфные Ge-наноточки с контролируемым размером, плотностью и распределением определяются системой электронно-лучевой литографии (японский Elionix ELS-7000). Затем эти наноточки покрывались слоем SiO2 и далее облучались ультрафиолетовым излучением с использованием импульсного эксимерного лазера.

В электрической характеристике емкость-напряжение NVM-устройство проявляет четкий эффект гистерезиса. Очевидно, окно памяти также может быть использовано для определения состояний '1' и '0'.

Ge-наноточки, покрытые слоем SiO2 внутри устройства энергонезависимой памяти (слева). Электрическая характеристика емкость-напряжение (справа)