Энциклопедия |
Конференции, симпозиумы |
Подписка и отписка на новости |
Научные институты |
Статьи, рефераты |
Аннотации журналов |
Правила для авторов |
Поиск по сайту |
Контакты |
Добавить статью, новость |
Подписка на журнал |
Ферроэлектрики для хранения информации |
18.05.2009 г. | |
Новый подход химии материалов использует кристалл кремния в качестве наноразмерной «струбцины», позволяющей зафиксировать другой кристалл в несвойственной для него форме – такой подход позволит разработать новый класс электронных приборов, способных «запоминать» свое состояние даже после прекращения подачи энергии. Расположение атомов в тонкой пленке титаната стронция и монокристалл кремния, с помощью которого такое расположение было достигнуто. Если пленка достаточно тонка, атомы в титанате стронция могут быть ориентированы «по образу и подобию» атомов кремния подложки, в результате чего SrTiO3 приобретает ферроэлектрические свойства. (Рисунок из Science, 2009; 324 (5925): 367) Около двух лет назад Йозеф Войчик (Joseph Woicik) продемонстрировал на экспериментальном и теоретическом уровне, что при точном послойном нанесении титаната стронция на кремниевую подложку структура SrTiO3 будет искажаться, приводя к образованию ферроэлектрика, способного служить материалом для быстрого и эффективного хранения информации. В новой работе демонстрируется возможность записи, хранения, считывания и удаление информации с пленки титаната стронция. В отличие от обычных материалов для хранения информации, записывающих данные как шаблон намагниченных регионов с различным ориентированием, ферроэлектрики хранят информацию в виде поляризованных в различных направлениях диполях. Ферроэлектрические структуры, которые могут быть построены непосредственно на поверхности кристаллов из кремния, могут использоваться для получения энергонезависимых модулей памяти или сенсоров давления и температуры, интегрированных с кремниевой микроэлектроникой. Наиболее перспективным представляется создание ферроэлектрических транзисторов, способных сохранять свое логическое состояние без электропитания. Важный шаг в решение проблемы был сделан Хао Ли (Hao Li) из Motorola, Inc.. Исследователь смог осадить металло-оксидную пленку непосредственно на кремний, не допустив появления промежуточного слоя из оксида кремния, что позволяет сохранять «когерентность» между двумя кристаллическим структурами. Осуществить такое было вдвойне трудно, так как, во-первых, кремний легко окисляется, а во-вторых кристаллические структуры кремния SrTiO3 не находятся в идеальном соответствии. Применив прежде полученные результаты рентгеновской дифракции, Ли разработал постадийный метод осаждения титаната стронция, позволяющий получать слои толщиной в несколько атомов. Как показал рентгеноструктурный анализ, атомы кремния буквально сжимают кубические кристаллы титаната стронция, заставляя их принимать удлиненную форму. Такое искажение приводит к структурной нестабильности пленки, превращая ее в ферроэлектрик.
Источники: 1. Science, 2009; 324 (5925): 367 DOI: 10.1126/science.1169678 |