Cколько электронов потребуется для сохранения 1 бита информации в микросхемах флэш-памяти? Разработчики из компании Infineon cчитают, что для этого достаточно 100 электронов. Их новая разработка позволяет существенно уменьшить размеры ячейки памяти, а емкость самих микросхем памяти увеличить в переспективе до 32 Гбит.

Микросхемы энергонезависимой памяти используются в огромном количестве цифровых устройств, таких как цифровые фотокамеры, видеокамеры, съемные компьютерные диски. Наиболее совершенные на нынешний день устройства имеют емкость хранения данных в 4 Гбайт. Поперечный размер элементарной ячейки памяти при этом составляет 90 нм, и при попытке дальнейшего сокращения характерных размеров ячейки исследователи сталкивались с неизбежными ограничениями, возникающими из-за физических эффектов, действующих на наноуровне. В частности, считалось, что создать ячейку с размерами 20 нм практически невозможно из-за крайней ненадежности хранения информации в такой ячейке.

Тем не менее, выход нашелся. Исследователи в Infineon отошли от традиционной плоской схемы и создали трехмерную структуру для ячейки памяти, с ребром, разделяющим границы ячейки. Такая геометрия минимизирует нежелательные эффекты и улучшает возможности контроля за зарядом, сохраняющемся в ячейке. Новое устройство получило название FinFET (Fin Field Effect Transistor). В ячейке памяти информация сохраняется зарядами электронов, которые находятся в нитридном слое между кремниевым ребром и электродом затвора (управляющим электродом). Размеры кремниевого ребра — 8 нм, затвора — 20 нм.

Ученые утверждают, что FinFET-транзисторы будут исключительно надежным элементом хранения информации. В нынешних микросхемах для хранения одного бита нужно около 1000 электронов. В новом FinFET-транзисторе достаточно будет 100 электронов — чуть меньше электронов содержит 1 атом золота.