| www.eetimes.com

Нові FeFET-транзистори зможуть забезпечити подальше дотримання закону Гордона Мура

Останнім часом в новинах, що стосуються інформаційних технологій, частішають повідомлення про перспективу заміни різних типів пам’яті сучасних комп’ютерів одним типом енергонезалежною і швидкодіючої пам’яті, що дозволить отримати працюючий комп’ютер з завантаженою операційною системою і працюючими додатками відразу ж після моменту його включення. Деякі дослідники бачать в ролі такої універсальної пам’яті резистивную пам’ять ReRAM на мемрісторах, а дослідники з Техаського університету в Остіні вважають найбільш відповідним кандидатом пам’ять на основі FeFET-транзисторів, сегнетоелектричних польових транзисторів, розробка яких ведеться ними зараз. Крім цього, вже розроблені дослідниками елементи FeFET-транзистора вказують на те, що впровадження таких технологій в електроніці дозволить забезпечити дотримання закону Гордона Мура ще досить довгий час, принаймні, до 2028 року включно.


The ferroelectric material pictured on a germanium channel above a silicon substrate retains its polarization indefinitely making any computers built from FeFETs instant-on.
(Source: University of Texas)

"Нам ще не вдалося виготовити закінчений працездатний FeFET-транзистор (Ferroelectric Field-Effect Transistor), але ми вже розробили структуру і конструкцію одного з головних його елементів - Сегнетоелектричний затвор цього транзистора" - розповідає Олександр Демков, професор з Техаського університету - "Крім цього, результати моделювання, проведеного на наших суперкомп’ютерах, показали, що такі транзистори будуть працездатними і демонструватимуть чудові електричні характеристики. А зараз ми займаємося розробкою технологій, підбором матеріалів і методів виробництва, які будуть використані для виготовлення другої частини транзистора. - напівпровідникового каналу з германію ".

Найскладнішим завданням, яку вдалося вирішити дослідникам з Техасу, є розробка процесу керованого осадження титаната барію (BaTiO3), з якого формується тривимірна структура затвора FeFET-транзистора. Використання методу молекулярно-променевої епітаксії дозволило добитися, що всі молекули цього з’єднання, які є магнітними диполями, були орієнтовані у вертикальній площині. А перевірку створених тривимірних структур було проведено за допомогою методу мікроскопії, на базі вимірювання мікрохвильового опору і п’єзоелектричного ефекту.


The measurement set-up using negative-biased conductive scanning probe to sense switching in ferroelectric layer.
(Source: University of Texas)

Розробка FeFET-транзисторів має величезні перспективи через те, що ці транзистори виготовляються не з кремнію, а з "більш швидких" напівпровідникових матеріалів, германію (Ge) або арсеніду галію (GaAs) на поверхні стандартної кремнієвої підкладки. Транзистори з цих матеріалів працюють швидше кремнієвих транзисторів, а структура майбутнього FeFET-транзистора дозволить створити на його основі осередку незалежної пам’яті.

"Ми ще не проводили експериментів з архітектурою пам’яті на FeFET-транзисторах. Але наші розрахунки показують, що така універсальна пам’ять буде працювати швидше найшвидшої динамічної пам’яті DRAM і мати показник щільності зберігання інформації, що перевищує аналогічний показник для флеш-пам’яті" - розповідає Олександр Демков, - "На жаль, зараз у нас немає технологічних можливостей для виготовлення напівпровідникових каналів FeFET-транзисторів з германію або арсеніду галію. Але ми розраховуємо на те, що незабаром у нас з’явиться партнер з області промислового виробництва напівпровідників, який надасть нам необхідну допомогу і отримає можливість взяти участь в комерціалізації розроблюваних технологій ".

Як і в будь-яких інших транзисторів, у FeFET-транзисторів знайдеться маса інших областей застосування, ніж у структурі осередків універсальної незалежної пам’яті. На базі таких транзисторів можна буде створювати нові високоефективні фотогальванічні елементи для сонячних батарей, пристрої зберігання інформації високої щільності, енергонезалежні програмовані матриці логічних елементів і багато іншого.

Рекомендувати цей матеріал
X




забув пароль

реєстрація

X

X

надіслати мені новий пароль