Квантовые колодцы и квантовая флэш-память

1174

Исследователи из Университета города Токио и AMD доложили на IEDM (International Electron Devices Meeting) результаты исследований, касающихся возможности использования технологии так называемого «квантового колодца» (quantum-well) для создания флэш-памяти нового поколения.

В докладе японских и американских ученых излагается одна и та же идея использования квантовых колодцев для сохранения заряда в канале MOSFET в течение длительного времени. При этом носителем заряда становится полупроводник, который в промышленности уже научились использовать достаточно хорошо.

Одной из главных проблем для флэш-памяти будущих поколений является размер ячейки. И хотя прогресс, быть может, не так уж и быстро движется в сторону квантового предела размера элемента, но ячейка флэш-памяти, скорее всего, не переживет тот день, когда индустрия шагнет за 65-нм порог. Дело в том, что при размерах элементов менее 65 нм ячейка флэш-памяти становится нестабильной, что приводит или к ее сбою после нескольких циклов перезаписи или к быстрой потере данных, что потребует ее обновления и флэш станет похожа на обычную оперативную память.

Чтобы уменьшить размеры ячейки, в свое время предлагалось использовать новые материалы, большая часть на основе азотистых соединений, но были и довольно экзотические составы с плохо изученными свойствами, или использовать новые способы хранения данных.

Исследователи же Токио и AMD спросили сами себя: если флэш-память сама по себе изначально является устройством, использующим квантовый эффект (туннелирования через слой оксида), то почему для нормальной работы ячейки ей требуются довольно-таки большие (в наноскопическом масштабе) размеры? Теоретически, возможно создание такой системы, в которой при туннелировании даже нескольких электронов происходит резкое изменение запирающего порогового напряжения, которое можно легко измерить. Ученые из Японии и AMD описали две разные схемы, приводящие к одному и тому же результату.

Исследователи из Токио вырастили несколько нанокристаллов кремния с характерным линейным размером порядка 8 нм на тонкой (позволяющей туннелировать) подложке из оксида, а вся структура была дополнительно покрыта более толстым слоем оксида (надо полагать, для изоляции от внешнего мира). Эта структура находится под каналом традиционного FET, а нанокристаллы, выращиваемые в процессе химического замещения паров, образуют как раз те самые квантовые колодцы, о которых говорилось в самом начале сообщения. Но самое интересное то, что по словам японцев, при уменьшении ширины канала под нанокристаллами изменение порогового напряжение становится еще более заметным, и при толщине 5-10 нм достигает значения, которое легко детектируется простыми приборами. Таким образом, в каждом таком квантовом колодце возможно удержание единичных электронов.

Похожего результата добилась и AMD, но в несколько другой структуре. Квантовый колодец по версии AMD состоит из нанотрубки из поликристаллического кремния с каплевидным поперечным сечением. Эта нанотрубка проходит по периметру вентиля MOSFET и выполнена между двумя слоями диэлектрика: тонкого, позволяющего электронам туннелировать, и более толстого. AMD подтверждает тот факт, что при уменьшении диаметра нанотрубки значение запирающего порогового напряжения увеличивается, и оптимальное его значение соответствует примерно 2 нм. Кстати, компания сообщает, что сумела увидеть квантовое поведение таких ячеек памяти и подсчитала количество электронов, участвующих в создании запирающей разности потенциалов: около 1000.

16 декабря 2002

13:27

Ctrl
ПредыдущаяСледующая

Все новости за сегодня

Начался выпуск контроллеров Silicon Motion SM2262EN, SM2262, SM2263 и SM2263XT, предназначенных для SSD с поддержкой NVMe 1.3: Общей чертой контроллеров SM2262EN, SM2262, SM2263 и SM2263XT является интерфейс PCIe Gen3 x4

Приложение Microsoft Surface научилось показывать уровень заряда аккумуляторов периферийных устройств, подключенных по Bluetooth : Помимо этого, в новой версии исправлены некоторые ошибки3

Кроссовер Volvo XC60 получил накладку на панорамную крышу для наблюдения за солнечным затмением: Накладка получила магнитный каркас, который надежно прикрепляется к крыше автомобиля12

Пятикилограммовая портативная АС JBL Boombox работает без подзарядки 24 часа: Цена колонки составит около 515 долларов25

Смартфон ZTE TL99 с камерой разрешением 20 Мп появился в базе данных TENAA: Основой устройства служит неназванная однокристальная система с четырехъядерным процессором2

Ассортимент Xilence Technology пополнили блоки питания серии Performance X: Блоки питания Xilence Performance X снабжены защитой от разнообразных нештатных ситуаций

Рекламная брошюра Samsung Galaxy Note 8 подтверждает информацию о возможностях устройства: Samsung Galaxy Note 8 представят 23 августа1

Отделы исследований и разработок Samsung и LG получат в этом году рекордные суммы : Затраты на исследования и разработки Samsung и LG за первые шесть месяцев года составили 7,1% и 6,9% от доходов компаний соответственно9

BlackBerry прислушалась к критике и усилила конструкцию смартфона Keyone: BlackBerry усилила смартфон Keyone2

Bluboo S2 станет первым безрамочным смартфоном с четырьмя камерами и оптическим дактилоскопическим датчиком: Соотношение сторон экрана составит 18:9, он будет занимать 91,6% площади лицевой панели6

Аналитики Juniper Research назвали три страны, которые будут лидерами внедрения 5G: По прогнозу Juniper Research, к 2025 году число подключений 5G достигнет 1,4 млрд 5

Новое поколение Apple Watch поможет компании продать 20 млн умных часов в следующем году: Apple сможет существенно нарастить продажи умных часов1

Обновлена серия вентиляторов Noctua IndustrialPPC, рассчитанных на напряжение питания до 24 В: В новых моделях используется микросхема драйвера NE-FD42

Подтверждены цены и параметры смартфона YotaPhone 3: YotaPhone 3 будет стоить от 360 до 480 долларов8

Для Lenovo минувший квартал оказался убыточным, хотя средняя цена ПК и планшетов выросла: Компания Lenovo отчиталась за первый квартал 2017/2018 финансового года1

Дизайнер Xiaomi Mi Mix 2 показал, как будет выглядеть новый безрамочный смартфон: По слухам, новинка может выйти в сентябре6

В AnTuTu доминируют смартфоны с SoC Snapdragon 835: iPhone 7 Plus, который был свергнут с позиции лидера в мае этого года, переместился уже на шестую строчку3

Опубликованы фотографии беспроводных ЗУ для новых смартфонов iPhone: Ожидается, что все три новых смартфона iPhone получат поддержку беспроводной зарядки27

Опубликованы характеристики SoC Kirin 970: Новая однокристальная система будет поддерживать сдвоенные камеры с максимальным разрешением до 42 Мп4

Смартфон Meizu M6 Note может получить влагозащищенный корпус: Версия с 4 ГБ ОЗУ будет стоить около $2351

На карте расширения Alphacool HDX5 расположен контроллер RAID, два слота M.2 и два порта SATA, а в комплект входят два радиатора: C помощью Alphacool HDX5 накопители можно объединять в массив RAID 0 или 117

Модули памяти Galax DDR4-4133 HOF Extreme Limited Edition с хромированными радиаторами выпущены очень небольшой партией: Комплекты суммарным объемом 16 ГБ включают по два модуля DDR4-41337

В Apple изобрели акустическую систему в виде массива излучателей, учитывающую местонахождение слушателя: Заявки на патенты уже поданы27

Доход Alibaba Group в прошлом квартале превысил 7,4 млрд долларов: Чистая прибыль Alibaba Group — 2,070 млрд долларов

Samsung добавила своим умным телевизорам поддержку ПО Shazam: Shazam теперь работает и на умных телевизорах Samsung7

Водоблок Alphacool Eisblock Flatboy предназначен для процессоров AMD Ryzen Threadripper : Пока изделие находится в стадии прототипа3

Фотогалерея дня: смартфон Samsung Galaxy Note8 предстал на «живых» снимках: Samsung Galaxy Note8 позирует живьём11

Asus обновит до Android O все смартфоны семейств ZenFone 4 и ZenFone 3: Смартфоны Asus ZenFone 3 тоже получат Android O3

ВИКТОРИНА ASUSTOR

Процессор с какой архитектурой установлен в ASUSTOR AS6302T, благодаря которому производительно выросла на 30% по сравнению с прошлым поколением?
1318

iXBT TV

  • Обзор беззеркальной фотокамеры Fujifilm X-T20

  • Обзор кинотеатрального DLP-проектора BenQ W11000 с эмуляцией разрешения 4К

  • AMD Ryzen Threadripper 1920Х и 1950X — тестирование 12-ядерного и 16-ядерного процессоров

  • Обзор мини-ПК ECS Liva Z на базе процессора Apollo Lake

  • Самый лучший процессор, неудачи Microsoft, гибкие наушники Samsung

  • Обзор цветного МФУ Xerox VersaLink C405 для малых и средних офисов

  • Обзор умного чайника Redmond SkyKettle RK-G200S с подсветкой и нагревом воды до нужной температуры

  • Конфигурируем мини-ПК: изучаем влияние памяти и накопителя на быстродействие системы

  • 3D-карты AMD Radeon RX Vega, цены, спецификации, смартфон Meizu Pro 7

  • Обзор лазерного цветного МФУ Canon imageRunner Advance C3520i, младшего в новой линейке

  • Обзор робота-пылесоса iBoto Aqua V710 с функцией влажной уборки

  • Обзор электрической скороварки Unit USP-1090D: готовим под давлением

1212

Календарь

декабрь
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс

Рекомендуем почитать