Специалисты Института физики полупроводников им. Ржанова СО РАН создали концепцию энергонезависимой флеш‑памяти, отличающейся высокой стойкостью к радиации и внушительным ресурсом хранения информации. В будущем такие микросхемы будут применяться в космической отрасли, включая спутники, орбитальные ЦОД и аппараты, оснащенные ядерными энергоустановками.
Принцип работы базируется на использовании особых диэлектрических пленок, в структуре которых есть дефекты — так называемые электронные ловушки. Именно они удерживают заряд, а наличие или отсутствие его служит способом кодирования цифровых данных.
На первом этапе исследований ученые экспериментировали с пленками из нитрида кремния, позже перешли к материалам с повышенной диэлектрической проницаемостью в виде оксидов алюминия и циркония. Данный выбор дает сразу несколько преимуществ: растет срок сохранности данных, уменьшается энергозатратность при перезаписи, а также усиливается защита памяти от воздействия ионизирующего излучения.
Как уточняется, при комнатных температурах электроны в теории способны оставаться в ловушках до нескольких сотен лет. Конструкция отличается от традиционной флеш‑памяти с плавающим затвором — в перспективной схеме заряд фиксируется не в отдельном элементе, а прямо внутри диэлектрического слоя.
Также отмечается высокая радиационная устойчивость новой разработки, которая является критически важным параметром для электроники, работающей в космическом пространстве. Потоки высокоэнергетических частиц нередко приводят к сбоям и повреждению информации, поэтому накопители с повышенной защитой открывают возможности для реализации продолжительных космических миссий.