Память на углеродных нанотрубках становится быстрее

Исследователям из Финляндии удалось первыми сделать память на базе полевых транзисторов из нанотрубок, которая работает со скоростью 100 нс – в 10^5 раз быстрее, чем самые лучшие устройства, изготовленные ранее. Такая память может конкурировать с коммерчески доступной флэш-памятью на основе кремния.

"Наши результаты достаточно удивительны, потому что методы для изготовления полевых транзисторов на базе нанотрубок не столь отработаны, оптимизированы, как для коммерческой флэш-памяти", - сказал руководитель группы Паиви Торма (Paivi Torma).

Еще одно интересное открытие заключается в том, что память на нанотрубках оказалась достаточно долговечной - она допускает более 10 ⁴ циклов, значение, которое часто указывается для флэш-памяти.

Торма с коллегами сделал элемент памяти на полевом транзисторе на базе одностеночной нанотрубки, вырастив сначала один слой HfO ₂ с помощью осаждения атомных слоев на поверхность пластины высоколегированного кремния, который также выступает в качестве подложки для затвора. Далее исследователи распределили нанотрубки на HfO ₂ из суспензии и точно разместили их в заранее приготовленную маркером матрицу с помощью атомно-силового микроскопа. Подходящие нанотрубки затем соединили с электродами из палладия, используя электронно-лучевую литографию. Наконец, еще один слой HfO ₂ был осажден на верхней части устройства в качестве слоя пассивации для уменьшения поверхностного эффекта.


Эти устройства могут использоваться для изготовления жестких дисков на флэш-памяти, но лучше всего подходят для портативных устройств, таких как мобильные телефоны, ноутбуки, КПК и USB-накопители, поскольку эти приложения требуют очень низких напряжений и малых токов утечки.

Нынешняя структура не очень подходит для массового производства, поскольку использует общий затвор, но эту проблему можно преодолеть с помощью локальных затворов. Это позволит также сделать изготовления устройств совместимым с производством обычной кремниевой электроники.