ساخت حافظه با نانوخازن‌های فروالکتریک

به گزارش شبکه خبری ICTPRESS، مواد فروالکتریک کاربردهای وسیعی در ادوات الکترونیکی نظیر حسگرها، میکروعملگرها، شناساگرهای مادون قرمز، فیلترهای فاز میکروموجی و حافظه‌های غیرفرار دارد.
ادوات میکروالکترونیکی با دانسیته بالا نیاز به خازن‌های حالت جامد نانومقیاس دارند.
مقاله‌ای در نشریه nanotechnology منتشر شده‌است که در آن پژوهشگران با استفاده از روش خودآرایی اقدام به تولید نانوخازن فروالکتریکی کردند. برای این کار از لیزر پالسی یک مرحله‌ای استفاده میشود.
در این روش، با استفاده از لایه‌نشانی PLD، فیلم‌های نازک از جنس BiFeO3 و Pb(Zr,Ti)O3 تولید میشود. در حین تشکیل این فیلم‌ها، مقداری اکسید بیسموت یا اکسید سرب نیز با استفاده از خودآرایی، نانوجزایری روی لایه فروالکتریک تشکیل میدهند.
در این مسیر، سلول‌های نانوخازن فروالکتریکی اپیتاکسیال را میتوان ایجاد کرد. این سلول‌ها حاوی نانوجزایر رسانا بوده که با استفاده از خودآرایی روی سطح نانوالکترود تشکیل میشوند. زیر این لایه، لایه‌های فروالکتریک قرار گرفته و در پایین بخش، لایه‌ای از جنس SrRuO3 یا LaSrMnO3 قرار دارد که رسانای الکتریکی است. این خازن دارای ابعادی در حدود 50 نانومتر بوده که میتوان آن را تا 15 نانومتر کوچک کرد.
نکته جالب در این پروژه آن است که آنتی‌دامنه‌های فروالکتریک را میتوان درون ساختار این خازن مشاهده کرد. جهت‌گیری قطبیت در این ساختار متضاد فیلم‌های فروالکتریک است.
این سلول‌های خازنی دارای خواص ثبت اطلاعات هستند و امکان ضبط اطلاعات و پاک کردن آن از روی این ادوات وجود دارد. اطلاعات ثبت شده در این حافظه‌ها تا 12 ساعت باقی می‌ماند. از این ویژگی میتوان درساخت حافظه‌هایی با دانسیته بالا استفاده کرد.