Исследование свойств оксида гафния открывает новые возможности для производства конденсаторов, памяти и систем охлаждения

Исследователи из Университета Небраски в Линкольне нашли доказательства, которые могут изменить отношение инженеров к оксиду гафния в электронных устройствах. Ученые показали, что оксид гафния, или гафния, имеет собственную антисегнетоэлектрическую структуру. Это открытие дает ответ на давний вопрос об электрических свойствах материала.
Материал для конденсаторов и памяти нового поколения оксид гафния работает при 850 °C даже в сверхтонких слоях - Google Chrome.jpg

Материал для конденсаторов и памяти нового поколения оксид гафния работает при 850 °C даже в сверхтонких слоях - Google Chrome.jpg

Изображение сгенерировано Gemini. Источник изображения: Gemini

Гафний уже играет важную роль в современной электронике, поскольку может выдерживать сложные условия эксплуатации. Недавно подтвержденное свойство этого материала может расширить его применение в будущих конденсаторах, системах памяти и технологиях охлаждения.

Антисегнетоэлектрические материалы содержат электрические диполи, которые естественным образом направлены в противоположные стороны. При нормальных условиях их противоположная поляризация в значительной степени компенсируется. Приложенное напряжение может привести к выравниванию этих диполей. Снятие напряжения позволяет материалу вернуться в исходное состояние. Такое поведение дает инженерам возможность контролировать то, как материал накапливает и высвобождает электрическую энергию. Это также открывает возможности для создания компактных электронных компонентов и систем твердотельного охлаждения.

Многие известные антисегнетоэлектрические материалы содержат свинец, что создает проблемы с точки зрения экологии и производства. Гафний не имеет такого недостатка.

Исследователи из Небраски также обнаружили, что гафний становится более стабильным при уменьшении его толщины. В ходе экспериментов антисегнетоэлектрическая структура сохранялась вплоть до 0,6 нанометра. Материал также выдерживал температуру до 800 °C. Такое сочетание может заинтересовать инженеров, разрабатывающих компоненты для сложных электронных систем.

Это открытие может сделать гафний полезным в качестве эталонного материала для исследований антисегнетоэлектриков. Его состав также соответствует классическому определению этого класса материалов.

Инженеры потенциально могли бы использовать его переключающие свойства в высокопроизводительных конденсаторах. Такие компоненты могли бы помочь уменьшить физические размеры электронных систем.

Еще одно возможное направление — твердотельное охлаждение. Такие системы могли бы снизить зависимость от традиционных хладагентов.

Технология памяти также могла бы выиграть от эффективного хранения и извлечения электрической энергии.

Источник: https://russianelectronics.ru/issledovanie-svojstv-oksida-gafniya-otkryvaet-novye-vozmozhnosti/

теги статьи

5G Диоды Интернет вещи Микросхемы Полупроводники Роботы Триоды Чип Электронные компоненты

последние события

20.10.26

Дроны-камикадзе для тушения пожаров придумали в России: они взрываются внутри горящих зданий

Беспилотники смогут проникать в помещения, куда не добраться пожарным, однако метод требует испытаний и строгих правил применения.

16.10.26

Российские космические микросхемы готовят к ядерному взрыву

Отечественные электронные компоненты проверяют на гамма- и нейтронное излучение, а также воздействие тяжёлых заряженных частиц

13.10.26

Нейропроцессоры сегодня и завтра:как ИИ-чипы в смартфонах меняют наши устройства

Помните, как 8 лет назад Huawei Mate 10 с процессором Kirin 970 впервые показал нам, что смартфон может «думать» сам, без отправки данных в облако? С тех пор искусственный интеллект в телефонах прошел путь от экспериментальной функции до одного из ключевых факторов, определяющих производительность и пользовательский опыт. Однако до недавнего времени этот прогресс казался постепенным, эволюционным. Сегодня мы стоим на пороге революции: нейропроцессоры (NPU) стремительно развиваются, а в ближайшие годы нас ждут настоящие прорывы.
Разбираемся, что изменилось на рынке и какие перспективы открываются перед мобильным ИИ.

06.10.26

Исследование свойств оксида гафния открывает новые возможности для производства конденсаторов, памяти и систем охлаждения

Новое исследование показало, что оксид гафния может накапливать и высвобождать электрическую энергию, оставаясь стабильным при экстремальных температурах.

05.10.26

Подготовлены три сценария развития российской мегакорпорации по производству чипов

В рамках подготовки стратегии «Объединенной микроэлектронной компании» Сбербанк представил отрасли модель спроса на микроэлектронику в России. Документ описывает три сценария развития рынка до 2036 года: базовый, консервативный и оптимистичный. Модель рассчитана в пластинах. Например, при базовом сценарии спрос на пластины вырастет с 0,8–1,0 млн до 1,6–1,8 млн штук.

29.09.26

Мантуров рассказал, на что пойдет технологический сбор с компаний

Мантуров раскрыл детали создания объединенной структуры в сфере микроэлектроники. Она будет называться «Интегральные системы». Все доходы бюджета от технологического сбора пойдут на ее развитие.

28.09.26

Без каких 10 материалов современные технологии встанут

Можно иметь деньги, инженеров и готовые чертежи, но не построить ни спутник, ни электромобиль. Причина — нехватка нужного сырья: его либо добывают слишком мало, либо основные поставки завязаны на одну страну. Щепотка галлия влияет на работу радара, крошечный конденсатор из тантала решает, полетит ли спутник, а дефицит меди способен задержать целый дата-центр. Вот 10 материалов, от которых зависят современные высокие технологии и которые тихо определяют, что человечество вообще способно построить.

22.09.26

Закон Мура ищет новое пространство не в длину, а в толщину

Следующий скачок процессоров может произойти по вертикали.

Помощник