Учёные МФТИ представили результаты исследований в области микроэлектроники
МФТИ — Московский физико-технический институт ·
Сотрудники Научного центра мирового уровня «Центр перспективной микроэлектроники» представили результаты исследований в рамках проектов, реализуемых на базе МФТИ, на Школе молодых учёных форума «Микроэлектроника» в Сириусе. Научный руководитель НЦМУ «Центр перспективной микроэлектроники», директор Института квантовых технологий МФТИ, доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН Виктор Иванов в своём докладе рассказал о перспективах развития печатной электроники в России. Среди методов печатной электроники особое место занимает сухая аэрозольная печать, которая позволяет создавать устройства малых размеров — до 30 мкм — без использования чернил. Этот метод применим в пассивной электронике для миниатюризации элементов схем и печати на рельефных элементах, а также для формирования активных элементов дисплейных систем. Сейчас набирают обороты лаборатории печатной электроники, и не за горами то время, когда в России заработают собственные фабрики мирового уровня по производству дисплейных элементов с использованием данных подходов» отметил Виктор Иванов. Также на школе были представлены доклады сотрудников Института квантовых технологий МФТИ, посвящённые исследованиям, выполняемым в рамках деятельности НЦМУ «Центр перспективной микроэлектроники». Кандидат физико-математических наук Анна Черникова выступила с докладом «Двумерный MoS₂ для посткремниевой микроэлектроники: перспективы и вызовы». При уменьшении длины канала транзистора до 10 нм и ниже использование объёмного кремния сталкивается с серьёзными проблемами, и на смену ему может прийти двумерный материал MoS₂. Однако его внедрение затруднено из-за проблем с интеграцией — прежде всего с формированием самого слоя MoS₂, а также контактов и осаждением high-k диэлектриков. Для решения этих задач уже существуют коллаборации по разработке реактора и процессов формирования MoS₂, в которых добиваются хорошей однородности материала, что позволяет преодолеть ограничения интеграции MoS₂» рассказала Анна Черникова. Ещё два доклада, посвящённых результатам проектов НЦМУ «Центр перспективной микроэлектроники», прозвучали в дистанционном формате. Антон Ханас, PhD, выступил с сообщением «Мемристоры: от энергонезависимой памяти к нейроморфным вычислениям». Современные вычислительные системы построены на архитектуре фон Неймана, где наряду с энергозависимой памятью DRAM и SRAM существуют энергонезависимые виды — магнитная и Flash-память, а также память на других физических принципах: ReRAM, PCRAM и FeRAM. Развитие памяти отстаёт от развития процессоров во многом из-за самой архитектуры, поэтому возникла идея использовать модель „мозга“ с нейронами и синапсами, совместив вычислительные блоки с блоками памяти. Для построения искусственных синапсов и нейронов можно применять мемристоры. Это позволяет создавать мемристивные кроссбары чипов для нейроморфных вычислений, преодолевающих ограничения традиционных видов памяти» отметил Антон Ханас. Доктор физико-математических наук Андрей Зенкевич представил доклад «Энергонезависимая память на сегнетоэлектриках: прошлое и будущее», посвящённый разработкам запоминающих устройств. В сегменте энергонезависимой памяти сегодня доминирует Flash, которая хорошо масштабируется, но имеет ряд недостатков, что и породило необходимость в памяти на других физических принципах — ReRAM и FeRAM. FeRAM основана на спонтанной поляризации, которая может служить естественной функциональной средой для записи информации. В отечественной микроэлектронной промышленности переход на high-k диэлектрики в производстве КМОП-транзисторов до сих пор не состоялся, поэтому создание сегнетоэлектрических структур на HfO₂ затруднено. Однако при формировании ячеек памяти в слоях металлизации эта проблема снимается, что открывает возможность создания блоков памяти, в том числе для новой аппаратной базы нейроморфных вычислений» рассказал Андрей Зенкевич. Представленные на Школе молодых учёных результаты отражают широкий спектр исследований МФТИ и НЦМУ «Центр перспективной микроэлектроники» — от печатной и посткремниевой электроники до новых типов энергонезависимой памяти и аппаратной базы для нейроморфных вычислений.
Сотрудники Научного центра мирового уровня «Центр перспективной микроэлектроники» представили результаты исследований в рамках проектов, реализуемых на базе МФТИ, на Школе молодых учёных форума «Микроэлектроника» в Сириусе. Научный руководитель НЦМУ «Центр перспективной микроэлектроники», директор Института квантовых технологий МФТИ, доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН Виктор Иванов в своём докладе рассказал о перспективах развития печатной электроники в России. Среди методов печатной электроники особое место занимает сухая аэрозольная печать, которая позволяет создавать устройства малых размеров — до 30 мкм — без использования чернил. Этот метод применим в пассивной электронике для миниатюризации элементов схем и печати на рельефных элементах, а также для формирования активных элементов дисплейных систем. Сейчас набирают обороты лаборатории печатной электроники, и не за горами то время, когда в России заработают собственные фабрики мирового уровня по производству дисплейных элементов с использованием данных подходов» отметил Виктор Иванов. Также на школе были представлены доклады сотрудников Института квантовых технологий МФТИ, посвящённые исследованиям, выполняемым в рамках деятельности НЦМУ «Центр перспективной микроэлектроники». Кандидат физико-математических наук Анна Черникова выступила с докладом «Двумерный MoS₂ для посткремниевой микроэлектроники: перспективы и вызовы». При уменьшении длины канала транзистора до 10 нм и ниже использование объёмного кремния сталкивается с серьёзными проблемами, и на смену ему может прийти двумерный материал MoS₂. Однако его внедрение затруднено из-за проблем с интеграцией — прежде всего с формированием самого слоя MoS₂, а также контактов и осаждением high-k диэлектриков. Для решения этих задач уже существуют коллаборации по разработке реактора и процессов формирования MoS₂, в которых добиваются хорошей однородности материала, что позволяет преодолеть ограничения интеграции MoS₂» рассказала Анна Черникова. Ещё два доклада, посвящённых результатам проектов НЦМУ «Центр перспективной микроэлектроники», прозвучали в дистанционном формате. Антон Ханас, PhD, выступил с сообщением «Мемристоры: от энергонезависимой памяти к нейроморфным вычислениям». Современные вычислительные системы построены на архитектуре фон Неймана, где наряду с энергозависимой памятью DRAM и SRAM существуют энергонезависимые виды — магнитная и Flash-память, а также память на других физических принципах: ReRAM, PCRAM и FeRAM. Развитие памяти отстаёт от развития процессоров во многом из-за самой архитектуры, поэтому возникла идея использовать модель „мозга“ с нейронами и синапсами, совместив вычислительные блоки с блоками памяти. Для построения искусственных синапсов и нейронов можно применять мемристоры. Это позволяет создавать мемристивные кроссбары чипов для нейроморфных вычислений, преодолевающих ограничения традиционных видов памяти» отметил Антон Ханас. Доктор физико-математических наук Андрей Зенкевич представил доклад «Энергонезависимая память на сегнетоэлектриках: прошлое и будущее», посвящённый разработкам запоминающих устройств. В сегменте энергонезависимой памяти сегодня доминирует Flash, которая хорошо масштабируется, но имеет ряд недостатков, что и породило необходимость в памяти на других физических принципах — ReRAM и FeRAM. FeRAM основана на спонтанной поляризации, которая может служить естественной функциональной средой для записи информации. В отечественной микроэлектронной промышленности переход на high-k диэлектрики в производстве КМОП-транзисторов до сих пор не состоялся, поэтому создание сегнетоэлектрических структур на HfO₂ затруднено. Однако при формировании ячеек памяти в слоях металлизации эта проблема снимается, что открывает возможность создания блоков памяти, в том числе для новой аппаратной базы нейроморфных вычислений» рассказал Андрей Зенкевич. Представленные на Школе молодых учёных результаты отражают широкий спектр исследований МФТИ и НЦМУ «Центр перспективной микроэлектроники» — от печатной и посткремниевой электроники до новых типов энергонезависимой памяти и аппаратной базы для нейроморфных вычислений.