Прилагательные «дешевый» и «пластиковый» как-то плохо сочетаются с ультрасовременной электроникой. Однако именно такой она вскоре и станет — дешевой и пластиковой. Такая флэш-память уже создана японскими учеными.

Флеш-память энергонезависима и надежна, а главное — так проста в использовании, так дешева и быстра, что сегодня флеш-накопители практически вытеснили из обращения и дискеты, и компакт-диски. Понемногу они наступают и на жесткие диски, хотя до сих пор относительно высокое отношение стоимости к объему хранения несколько тормозит этот процесс. Впрочем, скоро все изменится — и, возможно, именно «пластиковые флешки» японского инженера и профессора Такао Сомеи (Takao Someya) станут тому главным фактором.

Пока что носители существуют лишь в виде прототипа, которому еще довольно далеко до кремниевых аналогов и по плотности, и по долговременности хранения, и по числу доступных циклов перезаписи. Однако уже сейчас прототипы так дешевы, что вполне подойдут для использования в некоторых электронных устройствах, где эти показатели не так важны — скажем, небольших датчиках или в «электронной бумаге».

Носитель, созданный японскими исследователями, изготавливается из обычного пластика, а значит — обойдется он в буквальном смысле дешевле песка (из которого производят кремниевые компоненты). Но чтобы разобраться в том, как он работает, надо вспомнить кратко устройство флеш-памяти, как таковой.

Каждая «флешка» представляет собой массив из запоминающих ячеек, а каждая ячейка — полупроводниковый транзистор, состоящий из двух затворов. Первый затвор управляет подачей тока, второй — удерживает заряд. Если подвести к управляющему затвору пару электродов и подать ток, между затворами создается поток электронов; те из них, заряда которых хватит на преодоление полностью герметичного слоя изолятора, попадают в плавающий затвор, где и удерживаются неопределенно долгое время (на практике — до нескольких лет). Остается считать записанное.

Чтобы заменить кремниевые компоненты такой памяти на пластиковые, японским ученым пришлось потрудиться. Главная сложность состояла в создании подходящего изолирующего материала, который отвечает за хранение заряда плавающим затвором. Чем эффективнее он будет работать, тем меньше будет потерь электронов, и тем медленнее — деградация записанных данных.

Японцы начали с размещения металлическим транзисторов на пластиковой подложке, после чего поверх них наносили тонкий слой оксида алюминия и погружали в раствор изолятора. Изолирующий материал полимеризовался на поверхности оксида, образуя пленку, которая по результатам тестирования показала весьма многообещающие результаты: она поддерживала до 1 тыс. циклов перезаписи (обычные современные флеш-накопители рассчитаны, в среднем, на 100 тыс. циклов).

Получив такой носитель, состоящий из 676-ти ячеек, ученые интегрировали его в обычный резиновый датчик давления. В целом устройство, имея менее 700 мкм в толщину, было способно фиксировать и запоминать параметры давления в течение дня. Все это, конечно, отнюдь не рекордные показатели, но Такао Сомея уверен, что его команде удастся их улучшить. К тому же есть области, где кремний — не самый лучший материал.

Скажем, исключительно агрессивная среда, быстро разрушающая электронику, вполне может стать местом работы сверхдешевых носителей памяти, расходовать которые можно без счета. Если, конечно, не будут завершены разработки электроники, способной работать, даже раскалившись докрасна. Читайте об этом: «Работает — и краснеет».

По публикации MIT Technology Review