Один мемристор вместо шести транзисторов

— Мы всегда просим собеседника — большого ученого — разъяснить популярно, будто для старших школьников, суть одной из его последних работ. Позвольте и вам предложить такую непростую задачу. Мы нашли относительно свежую публикацию с названием «Влияние верхней границы раздела на электрические характеристики ячеек резистивной памяти на основе pt / siox / tin». Что скажете?

— Это одно из направлений, связанное с созданием нового вида энергонезависимой памяти, которая бы заменила оперативную память. Сегодня в микропроцессорах ячейка памяти емкостью 1 бит формируется шестью комплементарными транзисторами. Они занимают сравнительно большую, по меркам микроэлектроники, площадь, требуют много энергопитания и довольно сложны в работе, так как считывание информации зависит от машинных тактов. При этом для решения задач с большими базами данных нужна постоянная энергонезависимая память, компактная, с мгновенным доступом, потребляющая мало энергии. Во всем мире активно ведутся разработки такого вида памяти и уже есть около 20 вариантов на разных физических принципах. Один из них — память на основе диоксида кремния с измененным стехиометрическим составом. Диоксид кремния используется в микроэлектронике уже очень давно, и хотелось бы на его основе научиться делать новую энергонезависимую память, где на месте шести комплементарных транзисторов стоял бы один мемристор. Это даст и энергонезависимость, и сокращение площади, и уменьшит время переключения при малом времени выборки — то есть увеличит скорость считывания информации. Но в реализации такого подхода есть много сложностей с точки зрения физики. К примеру, с точки зрения формирования проводимости в диоксиде кремния мы сделали серию работ, которые помогли вывести зависимость получаемого сопротивления от энергии формирования верхнего электрода. На основе полученных нами результатов видится возможность заменить существующие виды памяти с шестью комплементарными транзисторами на один мемристор, тем самым улучшив в целом работу микропроцессоров.