Российские и китайские ученые разработали уникальный перовскитный наномемристор, способный выдерживать свыше 1500 циклов перезаписи без деградации в течение нескольких месяцев.
Специалисты из университета ИТМО и Харбинского инженерного университета достигли рекордных показателей миниатюризации и энергоэффективности электронного компонента. Монокристалл перовскита размером 130-160 нанометров потребляет всего 70-80 нановатт, что значительно ниже аналогов, расходующих от 200 до 35 тысяч нановатт.
Технологический прорыв в микроэлектронике
Мемристор — это электронный элемент, меняющий сопротивление в зависимости от силы и направления тока. Его применение позволяет эффективно хранить и обрабатывать информацию с меньшими энергозатратами по сравнению с традиционными кремниевыми транзисторами. Перовскиты рассматриваются как перспективные материалы для создания современной микроэлектроники, однако ранее их нестабильность ограничивала практическое использование.
Уникальные особенности разработки
Ученые впервые предложили решение, обеспечивающее высокую надежность компонента. Для этого применяются омические инертные контакты и монокристаллические нанокубы из цезий бромида свинца — одного из самых химически стойких перовскитов на основе галогенида свинца. Монокристаллическая структура стабилизирует электрохимические свойства, а расположение куба между оксидом индия олова и бор-легированным алмазом гарантирует устойчивость переключений.
Перспективы для искусственного интеллекта
Разработка открывает путь к созданию ультракомпактных и энергоэффективных нейроморфных процессоров, предназначенных для задач искусственного интеллекта и машинного обучения. Отдельные мемристоры можно объединять в масштабируемые схемы (кроссбары), что упрощает реализацию логики и коммутации полупроводников.
Исследование поддержано программой «Приоритет 2030» и грантом Российского научного фонда, подчеркивая стратегическую важность проекта для развития высоких технологий.