- Ученые ИФП СО РАН улучшили свойства диоксида гафния для использования в мобильной связи нового поколения.
- Высокие диэлектрические свойства материала позволяют создавать энергоэффективные транзисторы и энергонезависимую память.
- Тонкий слой диоксида гафния, окруженный кремнием, позволяет создавать двухзатворные транзисторы с регулируемым порогом срабатывания.
- Высокая рабочая частота переключений таких транзисторов делает их перспективными для мобильной связи нового поколения.
- Свойства диоксида гафния позволяют использовать его для создания энергонезависимых ячеек памяти, которые могут быть более быстродействующими и износостойкими, чем флэш-память.
- Ученые получили улучшенные пленки диоксида гафния с помощью чередования слоев диоксида гафния и оксида алюминия в соотношении 15 к 1.
- Пленки выращивали методом атомно-слоевого осаждения и переносили на кремниевую подложку с тонким слоем кремния.
- Такой подход сохраняет нужную фазу соединения при температуре до 900 градусов Цельсия, но при нагревании выше 800 градусов полезные свойства материала падают.
- Ученые предложили ограничить температуру нагревания 750 градусами и добавить барьерный слой для предотвращения потери кислорода из диоксида гафния.
«То, что тонкий слой диоксида гафния окружен кремнием с обеих сторон, позволяет применять такие пластины для создания двухзатворных транзисторов с регулируемым порогом срабатывания: один затвор с диэлектриком управляет порогом срабатывания другого. Это открывает возможность настраивать электронику на энергоэффективную работу при низких напряжениях или на работу на высоких частотах. Высокая рабочая частота переключений таких транзисторов делает перспективным их применение не только в качестве памяти, но и для мобильной связи нового поколения», - говорится в сообщении.
В пресс-службе отметили, что свойства диоксида гафния также позволяют использовать такие структуры, как ячейки энергонезависимой памяти - потенциально более быстродействующие и износостойкие, чем флэш-память. «У флэш-памяти ресурс порядка 10 тыс. циклов записи, а у памяти на основе диоксида гафния он может быть на много порядков выше», - пояснили там.