Інженери використовували сегнетоелектрики для створення малопотужних комп’ютерних чіпів.
Міжнародна група дослідників під керівництвом Корейського інституту передових технологій (KAIST) виявила, що протони, які викликають множинні фазові переходи в фероелектричних (сегнетоелектричних) матеріалах, можна використовувати для розробки високопродуктивної і енергоефективної пам’яті — нейроморфних чіпів.
Пристрій являє собою багатошарову плівку селеніду індію, нанесену на гетероструктуру, що складається з ізолюючого листа з оксиду алюмінію, затиснутого між шаром платини внизу і пористим кремнеземом вгорі. Платиновий шар служив електродами для прикладеної напруги, а пористий кремнезем діяв як електроліт і поставляв протони в сегнетоелектричну плівку.
Змінюючи прикладену напругу, дослідники поступово вводили або видаляли протони з сегнетоелектричної плівки. В результаті утворилося кілька сегнетоелектричних фаз з різним ступенем протонування. Цей ефект можна використовувати для реалізації багаторівневих запам’ятовуючих пристроїв зі значною ємністю пам’яті.
Виготовивши плівку, що демонструє гладку і безперервну поверхню розділу з кремнеземом, інженери отримали пристрій з високою ефективністю інжекції протонів, що працює при напрузі нижче 0,4 В, що є ключовим фактором для розробки пристроїв пам’яті з низьким енергоспоживанням.
«Сегнетоелектрики, такі як селенід індію, є внутрішньо поляризовані матеріали, які змінюють полярність при приміщенні в електричне поле, що робить їх привабливими для створення технологій пам’яті», — каже Синь Хе, співавтор дослідження. Такі матеріали вже продемонстрували продуктивність і швидкість читання і запису, але їх ємність досі була обмежена невеликою кількістю сегнетоелектричних фаз.