Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) создали на основе двух материалов с интересными электронными свойствами – графена и молибденита – прототип flash-памяти, которая может оказаться очень перспективной с точки зрения характеристик, размеров и энергопотребления.
Flash-память на основе молибденита является значительным шагом вперед в направлении использования этого нового материала в электронных устройствах. Новость еще более впечатляет тем, что ученым из находящейся в EPFL Лаборатории наноэлектроники и наноструктур (LANES), пришла в голову оригинальная идея объединить этот полупроводниковый материал с другим материалом с превосходными свойствами – графеном.
Два года назад исследователи из LANES обнаружили перспективные электронные свойства молибденита (MoS2), минерала, широко распространенного в природе. Спустя несколько месяцев они продемонстрировали возможность создания на его основе эффективной микросхемы. Теперь ученые пошли дальше, разработав прототип flash-памяти, представляющий собой ячейку, которая не только может хранить данные но и не теряет их при отсутствии питания. Такой тип памяти используется в цифровых устройствах, таких, как камеры, телефоны, ноутбуки и принтеры.
Чтобы создать новую модель памяти, ученые совместили уникальные электронные свойства молибденита с великолепной проводимостью графена. Молибденит и графен имеют много общего. Оба материала, как ожидается, позволят преодолеть физические ограничения нынешних кремниевых микросхем и электронных транзисторов. Благодаря двумерной химической структуре новая разработка имеет огромный потенциал с точки зрения миниатюризации и механической гибкости.
Хотя проводимость графена лучше, молибденит превосходит его по полупроводниковым свойствам. MoS2 обладает идеальной энергетической зоной, чего нет у графена, что позволяет с малыми затратами энергии легко переводить его из «включенного» состояния в «выключенное». Объединение этих двух материалов может стать началом нового направления развития микроэлектроники.
Прототип разработанного в LANES транзистора похож на сэндвич. В середине вместо кремния находится тонкий слой проводящего электроны молибденита. Внизу расположены графеновые электроды, подводящие электричество к слою MoS2. Вверху ученые также поместили элемент, сделанный из нескольких слоев графена, который удерживает электрический заряд и, таким образом, хранит информацию.
