Дослідження, моделювання та розробка запам’ятовуючих елементів і пристроїв з руйнівним та неруйнівним зчитуванням на нанорозмірних сегнетоелектричних плівках

Розроблено нову технологію осадження нанорозмірних (20-50 нм) сегнетоелектричних плівок (НСП) для енергонезалежних запам’ятовуючих елементів (ЗЕ), в тому числі, метод ВЧ магнетронного розпилення із замкнутим дрейфом високоенергетичних вторинних електронів. Опрацьовано метод та засоби ВЧ плазмового розпилення монолітних керамічних мішеней на основі сполук з оксидів цирконію, титану, свинцю в напрямку зменшення товщини плівки; розроблено технологію ультразвукової обробки НСП, яка забезпечує збільшення реорієнтаційної поляризації та зменшення напруги переполяризації. Розроблено нову комп’ютерну модель ЗЕ на НСП, що реалізує покрокове інтегрування перехідних процесів як суперпозицію процесів перемикання великого числа диполів сегнетоелектрика і розраховує сумарний результат струму, напруги та заряду поляризації ЗЕ під дією імпульсів запису, зчитування та перешкод. Отримано значення параметрів ЗЕ необхідних для проектування запам’ятовуючих пристроїв та інтегральних мікросхем в SPICE. Виготовлено макетний зразок ЗЕ на НСП з покращеними параметрами та експлуатаційними характеристиками: напруга – 3 В, тривалість циклу зчитування/запису – 40/50 нс, кількість циклів запису/зчитування – 10¹²/10¹⁵.
Розроблені технологія і моделі елементів пам’яті апробовані на підприємствах ДП НДІ Мікроприладів та Інститут Ядерних досліджень НАНУ в напрямку досягнення проектно-конструкторських норм на рівні світових, направлені на вирішення актуальної проблеми створення універсальної електронної пам’яті обчислювальних систем, а також зразків мікросхем пам’яті загального та спеціального призначення для вітчизняної промисловості.