Проект посвящён исследованиям мемристорных структур
Проект «Мемристорные структуры на основе эпитаксиальных слоев SiGe для энергонезависимой резистивной памяти и нейроморфных приложений» получил существенную поддержку Российского фонда фундаментальных исследований.
Заявка коллектива Университета Лобачевского № 19-29-03026 стала победителем конкурса на лучшие научные проекты междисциплинарных фундаментальных исследований по теме «Фундаментальные проблемы создания элементной базы энергонезависимой резистивной памяти для нейроморфных систем». Запланированный объем финансирования составляет 18 млн. руб. на три года.
Проект направлен на решение актуальной проблемы: создание мемристоров с повышенной воспроизводимостью и стабильностью электрических параметров. Потенциальная область применения мемристоров чрезвычайно широка – от устройств энергонезависимой памяти (нового типа резистивной памяти) и вычислительных машин, в которых хранение и обработка информации осуществляется одним и тем же физическим устройством, основанным на мемристорах (мем-компьютером), до применения мемристоров в качестве искусственных синапсов нейропроцессоров и аппаратных нейросетей (нейроморфных систем).
К настоящему времени разработан и исследован широкий спектр мемристорных устройств на основе оксидов, демонстрирующих высокие значения параметров (время хранения информации, количество циклов переключения, радиационная стойкость). Однако, широкое практическое применение мемристоров сдерживается недостаточной воспроизводимостью и стабильностью их характеристик.
В рамках настоящего проекта планируется развитие новой концепции создания мемристорных устройств, принцип действия которых основан на электромиграции атомов металла вдоль ядер прорастающих дислокаций в релаксированных эпитаксиальных слоях SiGe/Si(001). В настоящем проекте на базе Научно-образовательного центра «Физика твердотельных наноструктур» планируется цикл комплексных теоретических и экспериментальных исследований механизма резистивного переключения в мемристорах на основе релаксированных эпитаксиальных слоев SiGe/Si(001) в зависимости от их топологии, режимов переключения и др. Для формирования слоев SiGe/Si(001) планируется применить низкотемпературный метод сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии в среде моногермана, разработанный в Научно-исследовательском физико-техническом институте ННГУ.
Достижимость и уникальность ожидаемых результатов обеспечивается уникальным сочетанием применяемых методов, используемой аппаратурной базы, многолетнего опыта участников проекта в областях эпитаксии SiGe/Si, просвечивающей электронной микроскопии, сканирующей зондовой микроскопии, а также опытом в создании и исследовании мемристоров на базе оксидов.
