Исследование, моделирование и разработка запоминающих элементов и устройств с разрушающим и неразрушающим считыванием на наноразмерных сегнетоэлектрических пленках

Разработана новая технология осаждения наноразмерных (20-50 нм) сегнетоэлектрических пленок (НСП) для энергонезависимых запоминающих элементов (ЗЭ), в том числе метод ВЧ магнетронного распыления с замкнутым дрейфом высокоэнергетических вторичных электронов. Обработаны метод и средства ВЧ плазмового распыления монолитных керамических мишеней на базе соединений оксидов циркония, титана, свинца в направлении уменьшения толщины пленки; разработана технология ультразвуковой обработки НСП, которая обеспечивает увеличение реориентационной поляризации и уменьшение напряжения переполяризации. Разработана новая компьютерная модель ЗЭ на НСП, которая реализовывает пошаговое интегрирование переходных процессов как суперпозицию процессов переключения большого числа диполей сегнетоэлектрика и вычисляет суммарный результат тока, напряжения и заряда поляризации ЗЭ под действием импульсов записи, считывания и помех. Получены значения параметров ЗЭ необходимых для проектирования запоминающих устройств и интегральных микросхем в SPICE. Изготовлен макетный образец ЗЭ на НСП с улучшенными параметрами и эксплуатационными характеристиками: напряжение – 3В, длительность цикла считывания/записи – 40/50 нс, количество циклов записи/считывания – 10¹²/10¹⁵.

Разработанные технология и модели элементов памяти апробированы на предприятиях ДП НИИ Микроприборов и Институт Ядерных Исследований НАНУ в направлении достижения проектно-конструкторских норм на уровне мировых, направлены на решение актуальной проблемы создания универсальной электронной памяти вычислительных систем, а также образцов микросхем памяти общего и специального назначения для отечественной промышленности.