Создан новый материал для резистивной памяти

Arnab Hazra/Flickr

Исследователи из Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, НГУ, НГТУ и Национального университета Чао Тунг, используя две разные технологии, смогли синтезировать мемристоры — элементы нового энергонезависимого вида памяти — на основе нитрида кремния. Результаты своей работы авторы представили в журнале Scientific Reports.

Работы по созданию энергонезависимой резистивной памяти активно ведутся во всем мире, так как ее характеристики существенно выше, чем у применяемой сегодня флэш-памяти. Но до сих пор для создания таких устройств использовались оксидные материалы, например оксид тантала. Только недавно ученые начали проявлять повышенный интерес к оксиду и нитриду кремния, хотя эти соединения традиционно используются для изготовления микро- и наноэлектроники и не потребуют существенного изменения технологических процессов, в отличие от оксидов металлов.

В новом исследовании российские ученые смогли получить материалы для мемристоров из нестехиометрического нитрида кремния SiNx двумя разными методами. Первый называется физическим осаждением из газовой фазы (PVD). Изготовленный по такой технологии материал обладает лучшими характеристиками, чем созданный по второй методике — с помощью плазменно-химического осаждения из газовой фазы (PECVD). Первая технология не является традиционной для производства интегральных микросхем и применялась впервые для синтеза нитрида кремния, однако изготовленный по ней микрочип показал в 100 раз большее время хранения информации. Такой эффект исследователи объясняют наличием большего числа дефектов.

Arrows-left
Arrows-right
Reload
1 / 2

Несколько фрагментов кремниевых пластин с нанесенным на них мемристорным материалом, созданным на основе нитрида кремния SiNx

Фото: Надежда Дмитриева

PVD и PECVD предполагают различные способы нанесения нужного материала на подложку. В первом случае твердые вещества нагреваются до их испарения, и затем в условиях высокого вакуума атомы этих веществ, например кремния и азота, осаждаются на подложке, образуя тончайшую пленку. В методе PECVD молекулы осаждаемых соединений уже присутствуют в газовой смеси, через которую проходит плазменный разряд, чтобы разложить молекулы на атомы. Последние затем также оседают на подложке.

Из-за того, что обычно для получения нитрида кремния используются водородсодержащие газы силан (SiH4) и аммиак (NH3), созданная таким образом тонкая пленка нитрида кремния содержит водород связей, и его концентрация тем выше, чем меньше температура подложки в процессе осаждения.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.