21.06.2022
Ученые Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН), Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ), Новосибирского государственного технического университета, Университета Николая Коперника в Польше модифицировали фторированный графен: удалили фтор и создали проводящие квантовые точки в матрице изолирующего материала. На основе таких структур были сделаны мемристоры ― элементы памяти, которые применяются для создания гибких датчиков в носимой электронике, медицинских, производственных сенсорах. Детали работы исследователей опубликованы в журнале Materials.
Новое исследование — продолжение работы специалистов ИФП СО РАН по созданию элементов памяти для гибкой электроники на основе соединений графена. Ранее эта же научная группа сделала мемристоры, модифицируя графен химическим путем, с целью получить систему квантовых точек в матрице фторированного графена. Преимущество облучения в том, что оно позволяет добиться создания такой системы (нужной для работы мемристоров), более контролируемо и воспроизводимо. Исследование поддержано Российским научным фондом (проект № 19-72-10046, руководитель Небогатикова Н.А.).
Мемристор ― микроэлектронный компонент, по своим свойствам похожий на синапс — место контакта двух нейронов. В отличие от транзистора, мемристор способен не только передавать информацию в режиме “0” или “1”, а еще присвоить ей уровень значимости. Мемристоры способны «запоминать» количество протекшего через них заряда и менять свое сопротивление в зависимости от этого. Если подать высокое напряжение, мемристорная система станет открытой ― будет проводить электрический ток, а при смене полярности напряжения ― закроется.
«Наши мемристорные системы на основе облученного фторированного графена открываются и закрываются благодаря формированию и разрушению путей протекания электрического тока по графеновым квантовым точкам. Разница токов в открытом и закрытом состоянии — 2-4 порядка: такого диапазона достаточно, чтобы сделать ячейки памяти. Мемристорная память энергонезависима и совмещает в себе достоинства оперативной и флеш-памяти. Переключение мемристора (из закрытого в открытое состояние), то есть перезапись информации, происходит за 30-40 наносекунд. Это примерно в 1000 раз быстрее, чем у современной флеш-памяти. Наносекунда — миллиардная доля секунды», — поясняет автор исследования, научный сотрудник лаборатории физики и технологии трехмерных наноструктур ИФП СО РАН кандидат физико-математических наук Артём Ильич Иванов.
Измерение электрофизических параметров мемристорных структур
(фото предоставлено А. Ивановым)
Пресс-служба ИФП СО РАН
Нет комментариев