Прозрачная память приобретает реальные очертания

Группа ученых хьюстонского Университета Райса под руководством химика Джеймса Тура (James Tour) и физика Дугласа Нательсона (Douglas Natelson) получила высокопрозрачную энергонезависимую резистивную память из оксида кремния — одного из самых распространенных метериалов на Земле.

Это достижение, о котором повествует новый номер Nature Communications, стало возможным благодаря открытым в 2008 г. коммутационным свойствам оксида кремния.

Электрическое напряжение, приложенное к тонкому листу оксида кремния, вырывает атомы кислорода из канала шириной 5 нм, превращая его в проводящий металлический кремний. Снижая напряжение можно разрушать канал, а затем восстанавливать вновь — на протяжении тысяч циклов.

Характерный размер 5 нм представляет существенный прогресс по сравнению с современным состоянием микроэлектроники, оперирующей уровнями детализации порядка 22 нм. Кроме того, предложенная память — двухконтактная, то есть, она проще, чем трехконтактные устройства, использующие флэш-технологию.

Массивы двухконтактных ячеек можно организовывать в многослойные трехмерные конфигурации, значительно увеличивая емкость микросхем памяти. По информации Тура, уже имеются предпосылки к созданию на базе этой технологии многоуровневых ячеек, что позволит еще больше повысить плотность запоминающих устройств.

Прозрачная на 95% память изготовляется в виде слоев оксида кремния, заключенных между двумя перпендикулярно ориентированными линейчатыми (cross-bar) электродами — полосками графена, и укрепленными на пластиковой основе. В такой конструкции полностью отсутствует металл, она устойчива к жесткому излучению и выдерживает нагрев до 700 °С. Несколько таких устройств, собранных в Райсе, в настоящее время проходят испытания на Международной космической станции.

Уровень выхода годной памяти составляет 80%, что весьма неплохо для непромышленной лаборатории и свидетельствует о хорошей технологичности конструкции. Инженеры Райса также работают над вариантами памяти с интегрированными диодами для улучшения управления напряжением и ведут адаптацию изобретения для конкретных приложений.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI