Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Российские ученые совершили прорыв в создании материалов для кремниевой спинтроники

13.01.2017 Hi-tech

Исследователям из лаборатории новых элементов наноэлектроники Курчатовского центра НБИКС-разработок в первый раз в мире удалось синтезировать монокристаллические эпитаксиальные пленки EuO конкретно на кремнии и выяснить их структурные, электронные и магнитные особенности. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ), размещены в издании Journal of Materials Chemistry C.

До недавнего времени уменьшение стоимости и последовательное улучшение характеристик устройств микроэлектроники достигалось в согласии с законом Мура. Количество транзисторов в интегральных схемах удваивалось каждые два года, пропорционально росла и рабочая частота.

Но миниатюризация элементов микросхем ведет к тому, что в силу разных фундаментальных физических ограничений перестают трудиться правила, положенные в базу действия устройств на базе кремния. В 2003 году закон Мура дал первый сбой: в том году по расчетам аналитического отдела INTEL транзисторы должны были функционировать на частоте 4 ГГц, а к 2007 году на 10 ГГц, но до сих пор процессоры трудятся на частотах, не превышающих 3,2 ГГц.

Электронная структура EuO/Si, полученная способом ARPES с применением мягких рентгеновсих лучей.Российские ученые совершили прорыв в создании материалов для кремниевой спинтроники Lev et al., 2016

Дабы преодолеть данный физический барьер, во всем мире разрабатывают разработке спинтроники, для которых необходимо эпитаксиально соединять кремний с ферромагнитным полупроводником. Это указывает, что кристаллы полупроводника необходимо выращивать конкретно на кристаллах кремния. Так получаются так именуемые эпитаксиальные спиновые контакты.

Один из лучших кандидатов на верхний слой «спинтронного бутерброда» — оксид европия. EuO — единственный магнитный двоичный оксидный полупроводник, что возможно термодинамически стабильным в контакте с кремнием. Материал владеет такими ответственными для спинтроники чертями, как стопроцентная поляризация по пояснице, демонстрирует огромное магнетосопротивление, и переход изолятор-металл.

Однако интегрировать пленки оксида европия с кремниевой подложкой весьма сложно: кристаллическая решетка его не сходится с кристаллической решеткой кремния, также, на начальной стадии роста пленки параллельно с EuO образуются и другие оксиды, и силициды, что очень сильно снижает характеристики интерфейса.

«Эти сложности не разрешили создание эпитаксиальных спиновых контактов к кремнию до 2016 года, не обращая внимания на большие упрочнения более чем двух десятков экспериментальных групп в Европе, США и Японии, и значительные материальные инвестиции. Но отечественной группе в первый раз в мире удалось синтезировать монокристаллические эпитаксиальные пленки EuO конкретно на кремнии и выяснить их структурные, электронные и магнитные особенности. Полученные результаты открывают широкие возможности создания спиновых спиновых транзисторов и инжекторов элементной базы кремниевой спинтроники», — говорит Вячеслав Сторчак, глава лаборатории новых элементов наноэлектроники Курчатовского центра НБИКС-разработок.

Результаты работы по проекту ученые представили в серии статей, вышедших в авторитетных научных изданиях, а также Scientific Reports, Nanotechnology, Nanoscale, Applied MaterialsInterfaces.

Случайные записи:

Время инноваций 29.02.2016


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,