Распределение протонов вслое окиси кремния и проводимостьтранзистора в зависимости от ихконцентрации.
 

 

Проводимость

Верхний слой Si Электроны проводимости  Протоны  Подложка Si                                                                        Транзистор   в разрезе

Еще одноинтересное применение водороду,как пишет журнал "Nature", нашлифранцузские и американскиеисследователи. Они предложилииспользовать ионы H+ (протоны) в устройствахкомпьютерной памяти.

Элементом памятислужит полевой транзистор на окисикремния SiO₂,в котором между проводящим каналоми подложкой размещается еще одинслой той же окиси. Водород"накачивают" в этот слой вовремя его отжига. Он удерживаетсямежду слоями кремния и создает тамобласти пространственного заряда.На этом явлении и основан эффектпамяти.

В зависимости отзнака напряжения, приложенного ктранзистору, протоны перемещаютсялибо к его проводящему каналу, либоот него. Когда протонынакапливаются возле поверхностиканала, в него "втягиваются"электроны. Проводимость каналаувеличивается, транзистороткрывается. Если протоныскапливаются в противоположнойстороне слоя, транзистор остаетсязакрытым.

Все устройствоимеет чрезвычайно малые размеры:слой окиси кремния имеет толщинупорядка 40 нанометров (40 . 10-9 м). Однако при рабочемнапряжении на затворе + 4 В время записи истирания сигнала оказываетсясравнительно велико: 50 нс (50 . 10-9 с), что для современнойвычислительной техники многовато.Это время можно немного уменьшить,если повысить управляющеенапряжение и сделать рабочий слойтоньше. Вместе с тем у новогоустройства есть и неоспоримоепреимущество перед существующимисистемами памяти: оно способносохранять информацию гораздодольше. Поэтому память на водородепредполагают использовать там, гденужно долго хранить и быстроизвлекать информацию, но нетребуется быстро ееперезаписывать.

ДРЕВНЕЙШИЙПОРТРЕТ