Разработаны сегнетоэлектрики для более эффективной микроэлектроники

Новости сегодня - Разработаны сегнетоэлектрики для более эффективной микроэлектроники

Когда мы общаемся с другими по беспроводным сетям, информация отправляется в центры обработки данных, где она собирается, хранится, обрабатывается и распространяется. Поскольку потребление вычислительной энергии продолжает расти, оно потенциально может стать ведущим источником энергопотребления в этом столетии. Память и логика в большинстве современных компьютеров физически разделены, и поэтому взаимодействие между этими двумя компонентами очень энергозатратно при доступе, манипулировании и восстановлении данных.

Группа исследователей из Университета Карнеги-Меллона и Пенсильванского государственного университета изучает материалы, которые могли бы привести к интеграции памяти непосредственно поверх транзистора. Изменив архитектуру микросхемы, процессоры могли быть намного эффективнее и потреблять меньше энергии. Помимо создания близости между этими компонентами, изученные нелетучие материалы могут устранить необходимость в регулярном обновлении систем компьютерной памяти.

В их недавней работе, опубликованной в журнале Science , исследуются материалы, которые являются сегнетоэлектрическими или имеют спонтанную электрическую поляризацию, которую можно обратить вспять приложением внешнего электрического поля. Недавно открытые сегнетоэлектрики вюрцита, которые в основном состоят из материалов, которые уже используются в полупроводниковой технологии для интегральных схем, позволяют интегрировать новые энергоэффективные устройства для таких приложений, как энергонезависимая память, электрооптика и сбор энергии .

Одна из самых больших проблем вюрцитных сегнетоэлектриков заключается в том, что разрыв между электрическими полями, необходимыми для работы, и полем пробоя очень мал.

«Значительные усилия направлены на увеличение этого запаса, что требует глубокого понимания влияния состава, структуры и архитектуры пленки на способность переключения поляризации в практических электрических полях», — сказал постдокторский исследователь Карнеги-Меллона Себастьян Кальдерон, который ведущий автор статьи.

Два учреждения были объединены для сотрудничества в этом исследовании через Центр трехмерной сегнетоэлектрической микроэлектроники (3DFeM), который является программой Исследовательского центра энергетического фронта (EFRC), возглавляемой Университетом штата Пенсильвания.

Отдел материаловедения и инженерии Университета Карнеги-Меллона, возглавляемый профессором Элизабет Дики, был задействован для этого проекта из-за его опыта в изучении роли структуры материалов в функциональных свойствах в очень малых масштабах с помощью электронной микроскопии.

«Группа профессора Дики привносит особый актуальный опыт в измерение структуры этих материалов на очень малых масштабах длины, а также уделяет особое внимание конкретным электронным материалам, представляющим интерес для этого проекта», — сказал Джон-Пол Мария, профессор материаловедения и Инженерное дело в Университете штата Пенсильвания.

Вместе исследовательская группа разработала эксперимент, сочетающий в себе большой опыт обоих учреждений в области синтеза, определения характеристик и теоретического моделирования вюрцитных сегнетоэлектриков.

Наблюдение и количественная оценка переключения поляризации в реальном времени с помощью сканирующей просвечивающей электронной микроскопии (STEM) привели к фундаментальному пониманию того, как такие новые сегнетоэлектрические материалы переключаются на атомном уровне. По мере продвижения исследований в этой области цель состоит в том, чтобы масштабировать материалы до размеров, в которых их можно использовать в современной микроэлектронике.

Разработаны сегнетоэлектрики для более эффективной микроэлектроники

Понравилась новость - поделитесь с Друзьями!

Новости партнеров:

Рубрика: IT, Наука, Новости

Вам могло бы понравиться:

НИЯУ МИФИ наградит лучших учителей физики НИЯУ МИФИ наградит лучших учителей физики
Составлена карта генома последнего живого вида диких лошадей Составлена карта генома последнего живого вида диких лошадей
Астрономы обнаружили экзопланету размером с Землю Астрономы обнаружили экзопланету размером с Землю
Изучаются меры по снижению вреда от алкоголя без ущерба для пабов и ресторанов Изучаются меры по снижению вреда от алкоголя без ущерба для пабов и ресторанов

Оставить комментарий

Вы должны Войти, чтобы оставить комментарий.

©2015 - 2024 Актуальные Новости Сегодня. Все права защищены.
При копировании материалов активная гиперссылка на этот сайт ОБЯЗАТЕЛЬНА!