Еще одно интересное применение водороду, как пишет журнал "Nature", нашли французские и американские исследователи. Они предложили использовать ионы H⁺ (протоны) в устройствах компьютерной памяти.

Распределение протонов в слое окиси кремния и проводимость транзистора в зависимости от их концентрации.

Элементом памяти служит полевой транзистор на окиси кремния SiO₂, в котором между проводящим каналом и подложкой размещается еще один слой той же окиси. Водород "накачивают" в этот слой во время его отжига. Он удерживается между слоями кремния и создает там области пространственного заряда. На этом явлении и основан эффект памяти.

В зависимости от знака напряжения, приложенного к транзистору, протоны перемещаются либо к его проводящему каналу, либо от него. Когда протоны накапливаются возле поверхности канала, в него "втягиваются" электроны. Проводимость канала увеличивается, транзистор открывается. Если протоны скапливаются в противоположной стороне слоя, транзистор остается закрытым.

Все устройство имеет чрезвычайно малые размеры: слой окиси кремния имеет толщину порядка 40 нанометров (40^.10^-9 м). Однако при рабочем напряжении на затворе + 4 В время записи и стирания сигнала оказывается сравнительно велико: 50 нс (50^.10^-9 с), что для современной вычислительной техники многовато. Это время можно немного уменьшить, если повысить управляющее напряжение и сделать рабочий слой тоньше. Вместе с тем у нового устройства есть и неоспоримое преимущество перед существующими системами памяти: оно способно сохранять информацию гораздо дольше. Поэтому память на водороде предполагают использовать там, где нужно долго хранить и быстро извлекать информацию, но не требуется быстро ее перезаписывать.

№3, 1998