Прорывные технологии
Прорывные технологии
Учёные из Академгородка разработали ключевые наноэлементы для посткремниевой электроники и нейрокомпьютеров
Группа исследователей из Института физики полупроводников СО РАН и Института неорганической химии СО РАН впервые в мире создала уникальные нанопереключатели – приборы на основе монокристаллов двуокиси ванадия (VO2), которые резко и обратимо изменяют своё сопротивление и при этом демонстрируют рекордную энергоэффективность, сравнимую с эффективностью нейрона, высокое быстродействие и долговечность. Предложенная технология формирования переключателей встраивается в хорошо развитую кремниевую технологию, что обеспечивает её дешевизну. Большие массивы таких нанопереключателей перспективны для создания посткремниевой электроники и нейрокомпьютеров, работающих по принципам человеческого мозга.
Новый результат – продолжение работы, в ходе которой та же научная группа впервые синтезировала массивы упорядоченных монокристаллов диоксида ванадия, сообщает «Наука в Сибири» со ссылкой на пресс-службы ИФП СО РАН и РНФ.
– Переключатель представляет собой нанокристалл двуокиси ванадия с двумя контактами, один из которых – внедрённая в кристалл проводящая кремниевая наноигла с радиусом закругления около 10 нанометров. Благодаря остроте контакта у его вершины концентрируется электрическое поле и ток, что и обеспечивает малое напряжение переключения из полупроводникового в металлическое состояние. Это обеспечивает рекордную энергоэффективность прибора, которая сравнима с эффективностью нейрона. Для внедрений важно, что прибор практически весь кремниевый – и подложка, и наноигла, и второй контакт. Лишь нанокристалл между контактами – двуокись ванадия. Стандартной технологией сформировать такую трёхмерную наноструктуру невозможно, тем более что подходящих подложек не существует. В основе технологии лежат обнаруженные нами условия синтеза нанокристалла двуокиси ванадия на вершине кремниевой наноиглы, – объясняет завлабораторией ИФП СО РАН член-корреспондент РАН Виктор Принц.
Плотность сформированных нанопереключателей – миллион на квадратный сантиметр, однако её можно увеличить в тысячу раз. Ещё один важный параметр – их долговечность: более 100 миллиардов переключений без изменений характеристик.
Фото из открытых источников
Комментарии