Квантовые колодцы и квантовая флэш-память

ПредыдущаяСледующая

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 Г.

13:27

Ctrl
ПредыдущаяСледующая
194
194

Все новости за сегодня

SoftBank стала крупнейшим инвестором Uber, приобретя около 15% акций компании: SoftBank инвестировала в Uber около 9,3 млрд долларов

За накопитель Intel Optane 800P объёмом 120 ГБ придётся отдать больше 300 долларов: SSD Intel Optane 800P получились дорогими42

Квартальная выручка IBM выросла впервые за несколько лет: IBM отчиталась за 2017 год1

Nintendo Labo — уникальный интерактивный конструктор, «оживляющий» картонные творения посредством консоли Switch: Конструктор Nintendo Labo существует в виде трёх наборов33

В некоторых случаях Apple будет менять iPhone 6 Plus на iPhone 6s Plus : У Apple закончились iPhone 6 Plus для замены 31

Ноутбук Xiaomi Mi Notebook Air наконец-то оснастили четырёхъядерными процессорами Intel: Ноутбук Xiaomi Mi Notebook Air получил CPU Intel Kaby Lake Refresh40

Hynix тоже готова отгружать клиентам память GDDR6: У Hynix уже готова память GDDR617

Слабый спрос приведёт к тому, что Apple прекратит производство iPhone X сразу после выхода преемника: Минг-Чи Куо считает, что смартфоны Apple 2018 года будут успешнее текущих81

Опубликованы новые фотографии клона смартфона Samsung Galaxy S9+ : Анонс Galaxy S9 ожидается 26 февраля на MWC 201869

ОС Android 9.0 проходит под кодовым названием Android Pi: Однако часто кодовые названия Android вовсе не совпадали с финальными18

Умная АС Apple HomePod прошла сертификацию FCC и может выйти в любой момент: HomePod будет продаваться по цене 349 долларов30

iXBT TV

  • Обзор цветного светодиодного МФУ Xerox VersaLink C605 для малых и средних офисов

  • Apple отключит замедление iPhone, 10 лет MacBook Air, дрон спас человека

  • Обзор автомобиля Mercedes-Benz E 220 d 4Matic All-Terrain Luxury: полноприводный внедорожный универсал

  • Обзор складной гладильной системы MIE Maxima: утюг, отпариватель для одежды и гладильная доска

  • Обзор недорогого Full HD DLP-проектора BenQ W1050 для домашнего кинотеатра

  • Процессор Intel с графикой AMD, экраны любой формы и размера

  • Критическая уязвимость Intel, разбор Apple iMac Pro, Dell XPS 13 стал тоньше

  • Обзор компактной беспроводной колонки JBL Playlist с поддержкой Chromecast

  • Обзор игрового IPS-монитора LG 34UM69G с соотношением сторон 21:9

  • Обзор блока питания Aerocool P7-750W Platinum с гибридной системой охлаждения

  • Apple специально замедляет старые iPhone, VR-революция, крошечный телефон

  • Обзор широкоугольного объектива Canon EF 35 mm F1.4L II USM

Календарь

декабрь
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс