3 млн руб. получила группа исследователей из Московского политехнического университета от Российского научного фонда. На этот грант им предстоит найти решение фундаментальной проблемы — тепловой памяти.
Фото: patrick schneider / unspash.com
Фото: patrick schneider / unspash.com
Группу возглавил возглавил профессор Московского политехнического университета, доктор физико-математических наук Аркадий Скворцов. Ученые должны создать программно-аппаратный комплекс на основе систем металлизации для создания экспериментальных образцов ячеек памяти. Предлагаемый способ записи информации основан на передаче некоторому объему тела теплового импульса (электрический импульс или излучение лазера).
Область знаний, в которой работает группа, называется теплоэлектроникой. В ней изучаются процессы генерации, распространения и детектирования динамических неоднородностей тепловой природы. Ученые Московского политеха исполняют одну из важных прикладных задач теплоэлектроники: появление простого, экономичного и эффективного элемента памяти для микроэлектроники на основе систем металл-полупроводник, способного хранить и записывать биты информации.
Работа ведется во исполнение Стратегии научно-технического развития России, которая имеет своей целью «переход страны к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создания систем обработки больших массивов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта».
Ученые Московского политеха изучат возможности использования «классических» систем металлизации полупроводниковых приборов и структур, но с новыми целями: в качестве ячеек тепловой памяти. Должны быть созданы и экспериментальные образцы таких ячеек. Предстоит множество экспериментов, чтобы изучить переходные процессы в таких структурах при импульсном воздействии и разработать стенд для чтения-записи информации в такие структуры.
С практической точки зрения это выглядит так: за основу берется пластина из кремния или арсенида галлия толщиной 1 мм, на нее сверху наносится проводящая тонкая пленка (из меди или алюминия). Когда через такую систему пропускается импульс тока, то в ней некоторое время остается тепло, которое рассеивается в течении некоторого времени. В эти моменты и происходит запись «тепловой» информации. Можно сказать, что это аналог электрического конденсатора, только вместо тока используется тепло.
«У новой структуры есть технологическое простота, — рассказывает Аркадий Скворцов. — Наносишь пленку практически на любой материал, и тепловая ячейка памяти сформирована. В случае с электроемкостью могут возникнуть технологические трудности: её не так просто сделать. Значит есть технологическая простота и, соответственно, дешевизна. Существует много областей деятельности с большим количеством тепла или большими перепадами, где это устройство на таких типах ячейки памяти будет работать. Сейчас ведется исследовательская работа, чтобы в рамках этого проекта идея смогла воплотиться в экспериментальный образец».