У міру того, як електронні пристрої стають все менше, технологія, яка їх живить, теж повинна ставати все менше і тонше.
Одним з ключових завдань, що стоять перед вченими при розробці цієї технології, є пошук матеріалів, які можуть добре працювати при ультратонких розмірах.
Тепер команді дослідників з університету Берклі вдалося виростити на кремнії ультратонкий матеріал, який демонструє унікальну електричну властивість, звану сегнетоелектрикою. Результати були опубліковані в журналі Nature.
Сегнетоелектрики належать до класу матеріалів, які можуть не тільки досягти мимовільної електричної поляризації, але і змінити напрямок при впливі зовнішнього електричного поля, що є перспективним для електроніки.
Прорив вчених демонструє сегнетоелектричні ефекти на матеріалі товщиною всього в 1 нанометр, що еквівалентно розміру всього двох атомних будівельних блоків. У результаті матеріал може ефективно живити найменші пристрої з меншою кількістю енергії.
«Ми виробляємо обчислювальні пристрої, які стають все менше, менше і менше», - кажуть дослідники. «З нашим сегнетоелектричним матеріалом вам не потрібно турбуватися про простір і обсяг».
Раніше дослідники успішно стабілізували сегнетоелектрику у все більш тонких і тонких матеріалах. Але нижче 3 нанометрів, сегнетоелектрика зменшується в звичайних сегнетоелектричних матеріалах.
До теперішнього часу. Тепер вчені виростили легований оксид гафнію товщиною в один нанометр на кремнії. За їх словами, ультратонкий матеріал продемонстрував не тільки сегнетоелектрику, але і ефект насправді сильніший, ніж матеріал на кілька нанометрів товщі - «це фундаментальний прорив» в області сегнетоелектрики.
Відкриття може призвести до створення більш досконалих батарей і датчиків. Але робота має особливе значення для пам'яті і логічних чіпів у комп'ютерах.
Сегнетоелектрика в плівках товщиною всього в 1 нанометр означає, що комірки пам'яті і чіпи можуть бути зменшені до розмірів нижче тих, які вважалися можливими раніше.