Ученые из Университета Пердью разработали способ, с помощью которого транзисторы можно сделать способными не только обрабатывать, но и хранить информацию. Статья исследователей была опубликована в журнале Nature Electronics.

Компьютерная микросхема обрабатывает и хранит информацию, используя два разных устройства. Если бы инженеры могли объединить их в одно или поставить рядом друг с другом, то на чипе было бы больше места, что сделало бы его быстрее и мощнее.

Новый метод, представленный в работе исследователей Университета Пердью, решает эту задачу. Кроме того, он также позволяет объединить транзистор с высокопроизводительной технологией памяти — сегнетоэлектрическим ОЗУ (FRAM). Десятки лет инженеры со всего мира пытались сделать это, но на стыке между сегнетоэлектрическим материалом и кремнием, полупроводниковым материалом, из которого состоят транзисторы, всегда возникали проблемы. Сегнетоэлектрический ОЗУ работал как отдельный блок на кристалле, ограничивая его потенциал.

В новом исследовании авторы использовали полупроводник, который имеет сегнетоэлектрические свойства. Таким образом, два материала, один из которых предназначен для работы транзистора, а другой — для ОЗУ, стали одним. В результате получается так называемый сегнетоэлектрический полупроводниковый полевой транзистор, строение которого аналогично устройствам, используемым в настоящее время на компьютерных чипах.

Использованный учеными материал, альфа-селенид индия, не только обладает сегнетоэлектрическими свойствами, но и выступает в качестве полупроводника, а не изолятора. Изоляторы имеют широкую запрещенную зону. Это означает, что электричество не может проходить через них и никаких вычислений не происходит. Альфа-селенид индия имеет гораздо меньшую ширину запрещенной зоны, что позволяет этому материалу быть полупроводником без потери сегнетоэлектрических свойств.