Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Νέα πολυμερή υλικά, συσκευές που έχουν ενσωματωθεί με τσιπ πυριτίου που έχουν αναπτυχθεί

Anonim

Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το Βρετανικό Κρατικό Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας έχει πραγματοποιήσει δύο προόδους σε πολυφαιροϊκά υλικά, συμπεριλαμβανομένης της δυνατότητας ενσωμάτωσής τους σε ένα τσιπ πυριτίου, το οποίο θα επιτρέψει την ανάπτυξη νέων συσκευών ηλεκτρονικής μνήμης. Οι ερευνητές έχουν ήδη δημιουργήσει πρωτότυπα των συσκευών και βρίσκονται στη διαδικασία εξέτασης αυτών.

διαφήμιση


Τα πολυφωσφορικά υλικά έχουν σιδηροηλεκτρικές και σιδηρομαγνητικές ιδιότητες.

"Αυτά τα πολυφαιρικά υλικά προσφέρουν τη δυνατότητα αλλαγής του μαγνητισμού ενός υλικού με ένα ηλεκτρικό πεδίο ή την αλλαγή της ηλεκτρικής του πολικότητας με ένα μαγνητικό πεδίο - καθιστώντας τα πολύ ελκυστικά για χρήση σε συσκευές αποθήκευσης μνήμης επόμενης γενιάς, χαμηλής ισχύος και μη πτητικής μνήμης», λέει Dr. Jay Narayan, John C. Fan Διακεκριμένος Πρόεδρος Καθηγητής Επιστήμης και Τεχνικής Υλικών στο NC State και ανώτερος συγγραφέας δύο άρθρων που περιγράφουν το έργο.

Οι ερευνητές είχαν προηγουμένως γνωρίσει ότι θα μπορούσατε να δημιουργήσετε ένα πολυφαιρικό υλικό με στρωματοποίηση τιτανικού βαρίου (BTO), το οποίο είναι σιδηροηλεκτρικό, και το οξείδιο του μαγνησίου του στροντίου του λανθανίου (LSMO), το οποίο είναι σιδηρομαγνητικό. Αλλά αυτές οι "διπλοστοιβάδες" λεπτές μεμβράνες δεν ήταν εφικτές για μεγάλης κλίμακας χρήση επειδή δεν μπορούσαν να ενσωματωθούν σε ένα τσιπ πυριτίου - τα συστατικά στοιχεία των λεπτών φιλμ θα διαχέονται στο πυρίτιο.

Όμως η ομάδα του Narayan έχει προωθήσει το έργο με δύο τρόπους. Κατ 'αρχάς, αναπτύσσοντας μια τεχνική για να δώσει BTO σιδηρομαγνητικές ιδιότητες, καθιστώντας την πολυφαιρική χωρίς την ανάγκη για LSMO? δεύτερον, αναπτύσσοντας ρυθμιστικά στρώματα τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ενσωμάτωση είτε του πολυφαιρικού ΒΤΟ είτε του πολυφαιρικού φιλμ δύο στρώσεων BTO / LSMO επί ενός τσιπ πυριτίου.

Για να καταστήσουν το BTO πολυφαιρικό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα νανοδευτερόλεπτο παλμικό λέιζερ υψηλής ισχύος για να δημιουργήσουν ελαττώματα που σχετίζονται με την κενή του οξυγόνου μέσα στο υλικό. Αυτά τα ελαττώματα δημιουργούν σιδηρομαγνητικές ιδιότητες στο BTO.

Τα ρυθμιστικά στρώματα είναι νιτρίδιο του τιτανίου (TiN) και οξείδιο του μαγνησίου (MgO). Το TiN αναπτύσσεται ως ένας μονός κρύσταλλος στο υπόστρωμα πυριτίου. Στη συνέχεια το MgO αναπτύσσεται ως ένας μόνο κρύσταλλος στο TiN. Η μεμβράνη BTO ή BTO / LSMO διπλής στιβάδας κατατίθεται στη συνέχεια στο MgO. Τα προκύπτοντα ρυθμιστικά στρώματα επιτρέπουν στο πολυφαιρικό υλικό να λειτουργεί αποτελεσματικά χωρίς να διαχέεται στο πυρίτιο και καταστρέφει τρανζίστορ πυριτίου.

"Έχουμε ήδη κατασκευάσει πρωτότυπες συσκευές μνήμης χρησιμοποιώντας αυτά τα ολοκληρωμένα πολυφαιροϊκά υλικά και τα δοκιμάζουμε τώρα", λέει ο Narayan. "Στη συνέχεια, θα αρχίσουμε να αναζητούμε εταίρους της βιομηχανίας για να κάνουμε τη μετάβαση στην κατασκευή".

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Υλικά που παρέχονται από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνα Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.


Βιβλιογραφία :

  1. Srinivasa Rao Singamaneni, Wu Fan, JT Prater, J. Narayan. Μαγνητικές ιδιότητες των λεπτών μεμβρανών BaTiO3 / La0.7Sr0.3MnO3 ενσωματωμένων στο Si (100) . Journal of Applied Physics, 2014; 116 (22): 224104 DOI: 10.1063 / 1.4903322