`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Память, поддерживаемая вакансиями кислорода

0 
 

Новый вид энергонезависимой памяти сохраняет информацию, изменяя электрическое сопротивление структуры металл-диэлектрик-металл.

Энергонезависимая память, сохраняющая свою цифровую информацию без питания и работающую одновременно со сверхвысокой скоростью сегодняшней динамической памяти произвольного доступа (DRAM), - это мечта исследователей материалов из Технического университета Дармштадта.

Ученые выяснили, почему устройства на основе оксида гафния настолько перспективны для приложений памяти, и как материал может быть настроен для работы на желаемом уровне производительности. Эти знания могут стать основой для массового применения в будущем на всех электронных устройствах.

Этот новый вид энергонезависимой памяти сохраняет информацию, изменяя электрическое сопротивление структуры металл-диэлектрик-металл. Высокие и соответственно низкие резистивные состояния представляют нуль и единицу, и не исчезают, даже когда компьютер выключен. Основной принцип этой резистивной памяти произвольного доступа (RRAM) известен уже несколько лет, но исследователи и разработчики по-прежнему борются за то, чтобы привести его в реальные приложения.

Память на основе оксида гафния особенно интересна благодаря своим превосходным свойствам. Однако устройства до сих пор не могут быть изготовлены с низкой вариабельностью и низким разбросом электронных свойств, необходимых для крупномасштабного производства. Кроме того, поведение переключения является сложным и до сих пор не полностью понято.

Исследователи ТУ Дармштадта следуют рецепту, который был чрезвычайно успешным в технологии полупроводниковых приборов: они сосредоточились на дефектах материала. «До сих пор не совсем ясно, какие физические и химические свойства влияют на резистивный процесс переключения», - говорит проф. Ламберт Альфф (Lambert Alff), руководитель группы Advanced Thin Film Technology в отделе материаловедения ТУ Дармштадта. Его команда сосредоточила свои исследования на роли дефектов кислорода в функциональном материале.

Используя молекулярно-лучевую эпитаксию, хорошо известную технику из полупроводниковой технологии, группа смогла создать структуры RRAM, где только концентрация кислорода изменялась, а все остальное устройство оставалось неизменным. «Изменяя концентрацию кислородного дефекта в оксиде гафния, мы могли бы однозначно соотносить состояние материала с резистивным режимом переключения устройства памяти», - объясняет Шанкарамангалам Ульхас Шарат (Sankaramangalam Ulhas Sharath), аспирант в группе и первый автор публикации. На основе этих результатов исследователи разработали единую модель, связывающую все до сих пор сообщаемые состояния переключения с поведением кислородных вакансий. Другим интересным следствием их работы является открытие того, что квантованные состояния проводимости могут стабилизироваться при комнатной температуре при контроле кислородных вакансий, прокладывающее путь для новой квантовой технологии.

Улучшенное понимание роли вакансий кислорода может быть ключом к получению ячеек RRAM с воспроизводимыми свойствами в более широком масштабе. Из-за присущих физических ограничений ожидается, что в течение ближайших нескольких лет существующая господствующая технология флэш-памяти будет заменена другой энергонезависимой памятью. Это может быть RRAM, которая будет удовлетворять постоянно растущий голод для более энергоэффективной и распространенной памяти в автомобилях, мобильных телефонах, холодильниках и т. д. Она даже может быть особенно подходящей для нейроморфных схем, имитирующих функциональные возможности человеческого мозга.

Исследование в ТУ Дармштадта является частью европейского проекта PANACHE, направленного на разработку энергонезависимой памяти. 20 партнеров из промышленности, научно-исследовательских институтов и университетов работают вместе, финансируемые ЕС и национальными агентствами, такими как Министерство образования и исследований Германии (BMBF).

Память, поддерживаемая вакансиями кислорода

Проф. Ламберт Альфф (слева) И Санкарамангалам Ульхас Шарат

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT