Flash-память будущего будет создана на базе углеродных нанотрубок
Углеродные однослойные нанотрубки, хорошо зарекомендовавшие себя в микро- и наноэлектронике, микросистемотехнике и биологии, имеют, оказывается, еще ряд полезных свойств.
Недавно группе исследователей удалось создать на основе нанотрубки Flash-память. Пока еще устройство далеко от полноценного коммерческого продукта, но ученые надеются, что их исследования откроют новые типы архитектуры молекулярной памяти на основе нанотрубок и позволят выпускать полноценные массовые электронные устройства на их основе, сообщили в Российской академии наук.
"В то время, как подавляющая часть наноэлектроники на основе нанотрубок работает при достаточно низких температурах, наше устройство может работать при комнатной, - говорит Джиян Дай (Jiyan Dai), ученый из Политехнического университета Гонконга (Hong Kong Polytechnic University). - Это свидетельствует о том, что нанотрубочная электроника становится "теплой", что позволит ей скорее выйти на потребительский рынок".
Трудно сказать, где не используется Flash-память. В основном, это накопитель данных в цифровых аудиоплеерах, видеокамерах, мобильных телефонах, фотоаппаратах и USB-устройствах переноса информации.
Основное достоинство Flash-памяти то, что она энергонезависима, то есть продолжает хранить данные без дополнительного питания.
Как только на ячейку подается напряжение, электроны формируют отрицательный заряд на "плавающем ключе", который, при определенном количестве зарядов становится закрытым, и ячейка принимает значение логического "0". Как только напряжение понижается, затвор ключ открывается, и ячейка принимает значение "1". Так каждая ячейка может хранить один бит информации.
Дай и его коллега Лу (X.B. Lu) смогли создать ячейку, в которой роль "плавающего ключа", хранящего заряд, играет пленка, содержащая композит из нанотрубок. Об этом они сообщили в текущем выпуске Applied Physics Letters.
Композит, содержащий углеродные нанотрубки, состоит из гафния, алюминия и кислорода (т.н. HfAlO-композит). Он служит как в качестве "управляющий ключа", так и в качестве оксидной пленки, разделяющей части ячейки между собой. Новая Flash-ячейка - это своеобразный бутерброд, состоящий из нанотрубок, композита и кремниевой подложки. Его толщина - всего несколько нанометеров. Естественно, память, изготовленная на основе нанобутерброда будет гораздо более миниатюрной, чем современные аналоги.
Дай и Лу провели ряд исследований, которые позволили получить информацию о электронных характеристиках нового устройства. В первую очередь, это емкость ячейки - то, как долго она может хранить без утечек электрический заряд. Ученые провели ряд замеров - от нескольких секунд до часов. Как выяснилось, устройство плохо держит краткосрочно полученные заряды, и гораздо лучше полученные при длительном заряде ячеек. При слабой зарядке "окно памяти" (порог напряжения, при котором информация хранится) становится более узким, что нежелательно для памяти этого типа. Однако, при более длительной зарядке, "окно памяти" держится на уровне 0.5 В.
"Мы уверены, что у нас получится создать память с более широким окном памяти, что сделает новый тип Flash-памяти коммерчески возможным продуктом", - говорит Дай.
новости по теме
Ученые вырастили самое крупное наноизделие. Ещё один шаг к промышленному внедрению нанотехнологий сделали специалисты из университета Цинциннати и американской компании First Nano - они вырастили трёхмерную решётку из углеродных нанотрубок длиной более 7 миллиметров.
Химики сделали из нанотрубок искусственный мускул. Ученые создали из углеродных нанотрубок искусственный "мускул". Статья ученых появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе Королевского химического общества.
Графен превратили в упругий "твердый дым". Китайские ученые создали на основе углеродных нанотрубок и графена два вида ультралегкого аэрогеля, известного также как "твердый дым". Обе работы двух независимых групп опубликованы в одном выпуске журнала Advanced Materials.
Броня станет прочнее благодаря нанотрубкам. Новая компания TorTech Nano Fibers начнет производить в Израиле волокна на основе углеродных нанотрубок, которые будут применяться для повышения защитных свойств бронежилетов и изготовления брони боевых машин.
Создан материал с уникальным поведением при растяжении. Бразильские и американские ученые создали бумагу из углеродных нанотрубок, которая при растяжении в продольном направлении может как сужаться, так и расширяться в поперечном направлении, сообщает Physics World со ссылкой на статью в журнале Science.
Углеродные однослойные нанотрубки, хорошо зарекомендовавшие себя в микро- и наноэлектронике, микросистемотехнике и биологии, имеют, оказывается, еще ряд полезных свойств. 
