Российские ученые из МФТИ смогли значительно продлить жизнь мемристорам, искусственным аналогам нейтронов.

Наши результаты помогут понять, как можно существенно улучшить ячейки памяти нового типа на базе рутения. Повышение толщины его пленки приводит к увеличению шероховатости поверхности электрода, при этом на склонах зерен формируются области локальной концентрации электрического поля. Это значительно улучшает ключевые характеристики мемристоров и дает надежду на то, что в будущем устройства памяти будут иметь лучшую производительность и надежность, – Андрей Маркеев, заведующий группой атомно-слоевого осаждения МФТИ.

Напомним, что мемристоры — это резисторы, которые могут запоминать полученную информацию. От обычных резисторов они отличаются тем, что сопротивление мемристора зависит от того, как до этого через него проходил ток. Именно это свойство дарит мемристору возможность запоминать и изменять уже ранее записанные данные.

Однако существует проблема: мемристоры не выдерживают больше нескольких сотен циклов записи и теряют свои свойства. Российские ученые попробовали решить это проблему с помощью рутения, металла из группы платины, у которого нет таких проблем с совместимостью. Еще одно свойство, которое выделает рутений, — его электроды можно получать методом атомно-слоевого осаждения, что позволяет гибко управлять их размерами и трехмерной формой.

Физики попробовали вырастить рутениевые электроды разной толщины и формы на поверхности пленки из нитрида титана — это один из традиционных компонентов мемристоров. После этого его соединяли с прослойкой из окиси таллия и отслеживали то, как изменения в структуре и толщине электрода влияли на свойства всей ячейки памяти в целом.

Такое устройство может пережить десятки миллионов циклов записи и чтения. Физики надеются, что их разработка поможет ускорить развитие мемристорной электроники.