Революционная технология, основанная на оксиде кремния, для компьютерной памяти следующего поколения с высокой плотностью, на один шаг ближе к массовому производству, благодаря усовершенствованию, позволяющему изготавливать устройства при комнатной температуре традиционными методами.

 Впервые разработанные пять лет назад устройства памяти на основе оксида кремния представляют собой двухполюсную "резистивную память с произвольной выборкой" (resistive random-access memory, RRAM). В новой статье, доступной в Интернете в журнале Американского химического общества Nano Letters, команда Университета Райс во главе с химиком Джеймсом Туром, сравнивает свою RRAM-технологию с более чем  десятком конкурирующих версий.

"Эта память превосходит все другие двухполюсные униполярные резистивные устройства памяти почти по каждой характеристике", сказал Тур. "И потому, что наши устройства используют оксид кремния - наиболее изученный материал на Земле - основные физические явления хорошо объяснимы и легко осуществимы в производственных условиях."

Основной концепцией резистивных устройств памяти является включение из диэлектрического материала - который обычно не проводит электричество - между двумя проводами. Когда достаточно высокое напряжение прикладывается между проводами, через диэлектрический материал может быть сформирован ограниченный путь проводимости.

Наличие или отсутствие этих путей проводимости может быть использовано для представления двоичных (1 и 0) цифровых данных. Исследование ряда диэлектрических материалов в течение последнего десятилетия показало, что такие пути проводимости могут быть сформированы, разрушены и реформированы тысячи раз, что означает, RRAM может быть использована в качестве основы перезаписываемой памяти с произвольной выборкой.

RRAM находится в стадии разработки во всем мире и, как ожидается, вытеснит технологию флэш-памяти на рынке в течение нескольких лет, потому что она быстрее и может упаковать гораздо больше информации в меньшем пространстве. Например, производители объявили о планах по прототипам RRAM чипов, которые будут способны хранить около одного терабайта данных на устройстве размером с почтовую марку - более чем в 50 раз превышающей плотность данных текущей технологии флэш-памяти.

Ключевым ингредиентом разработанного RRAM является его диэлектрический компонент, оксид кремния. Технологии изготовления на основе кремния широко распространены, но до 2010 года материал не рассматривался как вариант для RRAM.

В последнем исследовании был использован пористый вариант оксида кремния, что позволило улучшить характеристики RRAM. Во-первых, пористый материал сократил величину напряжения, необходимого для формирования путей проводимости, до менее чем двух вольт, что является 13-кратным улучшением по сравнению с предыдущими версиями. Кроме того, пористый оксид кремния также позволил устранить необходимость «краевой структуры устройства», т. е. нет необходимости наличия края для создания электродов.

Ученые уже обратились к компаниям, заинтересованным в лицензировании этой новой технологии.

Источник: www.sciencedaily.com

Энергетика и промышленность России - информационный портал           Научный журнал “Видеонаука          Наука и технологии России − STRF.ru

Другие партнёры сайта