Как был открыт
МЕМРИСТОР
(MEMRISTOR)
R. Stanley
Williams декабрь 2008
P. СТЭНЛИ УИЛЬЯМС
Об Авторе
Р. Стэнли Уильямс, глава отделения в Лабораториях Hewlett Packard, написал статью, иллюстрация к которой дана на обложке журнала IEEE Spectrum за декабрь 2008 - “Как мы нашли недостающий мемристор”. Ранее в этом году (2008), он и его коллеги встряхнули электротехническое
сообщество, вводя четвертый фундаментальный электроэлемент.
Существование этого элемента, мемристора, было сначала предсказано в 1971 Почетным Членом организации IEEE Леоном Чуа, профессором Университета Калифорнии из
Беркли, но Уильямсу потребовались 12 лет, чтобы построить фактическое устройство.
Лаборатория HP. Глава отделения Р. Стэнли Уильямс [слева] и физик- исследователь Дункан Стюарт [справа] объясняют четвертый фундаментальный элемент электрических схем. Уильямс работал почти со 100 учеными и инженерами, чтобы найти мемристор.
СТРУКТУРА МЕМРИСТОРА
«Перекрестная»
структура
мемристора
под
микроскопом
Р. Стэнли Уильямс комментирует структуру «перекрестий».
(лаборатория Hewlett-Packard)
Для изменения состояния мемристора, эквивалентного переключениям между состояниями «вкл.» и «выкл.», требуется изменение сопротивления переключателя (диоксид титана) минимум на 3 порядка.
Roff/Ron > 1000
Схематическое изображение «перекрестной» структуры мемристора. Между платиновыми проводниками (толщиной 2- 3 нм, шириной – 40-50 нм) располагается, т. н. «переключатель» из двух слоев диоксида-титана TiO2
(переменной толщиной 3-30 нм) – обычного и обедненного кислородом.
Сопротивление мемристора можно существенно (на три порядка) изменять, пропуская через него ток. Изменение сопротивления эквивалентно переключению между единичным и нулевым состоянием, что и наделяет новый элемент свойством памяти. Важно, что энергия затрачивается только в момент переключения.
Символ
мемристора
Стэнли Уильямс объясняет физическую структуру мемристора.
У 4-го фундаментального элемента уже есть свой символ.
Вывод:
Мемристор (англ. memristor, от memory — «память», и resistor — «электрическое сопротивление») — пассивный элемент в микроэлектронике, способный изменять свое сопротивление.
Работа устройства обеспечивается за счет химических превращений в тонкой (5 нм) двухслойной пленке двуокиси титана. Один из слоев пленки слегка обеднен кислородом, и кислородные дырки мигрируют между слоями под действием приложенного к устройству электрического напряжения. Данную реализацию мемристора следует отнести к классу наноионных устройств.