Инженеры из сингапурского Агентства по науке, технологии и исследованиям и Университета Карнеги — Меллона (США) сконструировали переключатели на основе фазового перехода.

Интересовавший учёных переход характерен для так называемых халькогенидных материалов, способных при нагреве электрическим током «переключаться» между двумя состояниями — кристаллическим и аморфным. Первое обладает низким сопротивлением, второе — высоким. На базе этих материалов можно построить энергонезависимую память. Известны и образцы такого рода переключателей, но у них есть существенный недостаток — не слишком высокое отношение сопротивлений, измеренных в состояниях «включено» и «выключено».

Решить эту проблему помогли эксперименты со сплавом германия и теллура. Варьируя параметры изготовления образцов, авторы сумели получить тонкую плёнку, для которой сопротивление в аморфном состоянии более чем в 10 миллионов раз превосходило «кристаллическое» сопротивление. У готовых переключателей с медными электродами отношение снизилось до 1,6 млн, но даже эта величина на порядки превосходит показатели разработанных ранее аналогичных устройств. Отметим, что в состоянии «включено» сопротивление равнялось 180 Ом.

Рис. 1. Четыре переключателя (иллюстрация авторов работы).

Сингапурские исследователи рассчитывают на то, что такие переключатели будут использоваться в электронике средств связи.

Но думать о промышленном производстве пока рано: сначала необходимо выяснить, как можно избавиться от постепенного ухудшения характеристик (отношения сопротивлений) переключателя при его использовании. Причиной этого, вероятно, служит неполная рекристаллизация GeTe.

Развёрнутое описание нового устройства дано в статье

E. K. Chua, L. P. Shi, R. Zhao, K. G. Lim, T. C. Chong, T. E. Schlesinger and J. A. Bain Low resistance, high dynamic range reconfigurable phase change switch for radio frequency applications. – Applied Physics Letters. – 97. – P. 183506 (2010); doi:10.1063/1.3508954 (3 pages).