ReRAM выдерживает более 1 млрд циклов записи-чтения
Почти одновременно поступили два сообщения, посвященные новому типу запоминающих устройств ReRAM. Первое связано с продвижением ученых Института наноэлектроники IMEC в Бельгии в понимании физической сути процессов, наблюдаемых в резистивной памяти.
Ученые здесь работали с материалами типа оксидов металлов и халькогенидных смесей. В ReRAM диэлектрик, который в обычных условиях не проводит ток, может стать проводником благодаря формированию проводящего пути под воздействием достаточно высокого напряжения. В результате проведенных экспериментов выяснилось, что сила минимального тока в этом состоянии зависит от физических параметров процесса формирования самого диэлектрика. Это позволит в дальнейшем создавать устройства ReRAM со стабильными и предсказуемыми параметрами.
При этом не раскрываются детали того, какие именно материалы и с какой геометрией использовались. Правда, по заявлению IMEC, все работы велись в сотрудничестве с такими крупными игроками как Globalfoundries, Intel, Micron, Panasonic, Samsung, TSMC, Elpida, Hynix, Fujitsu и Sony.
Еще одной сферой приложения усилий ученых из IMEC стали исследования масштабирования оксидов металлов для создания ReRAM с допуском менее 10 нм с применением преобразования Мотта. В частности, рассматривался оксид ванадия (VO2). Преобразование Мотта получило свое название в честь нобелевского лауреата в области физики сэра Невилла Мотта (Nevill Mott), и представляет собой преобразование изолятор-металл, которое происходит в разных материалах при различных температурах.
О своих успехах в исследованиях ReRAM сообщила и Samsung. Исследователи компании, работающие при Университете Седжонг в Сеуле (Южная Корея), сообщили о том, что в их экспериментах по изучению надежности ReRAM был превышен порог в триллион циклов записи-чтения. В эксперименте использовалась структура с асимметричными слоями Ta2O5−x/TaO2−x, которая обеспечивала время переключения 10 нс.
Устройство было выполнено по схеме металл-изолятор-металл с платиновыми электродами, а размер ячейки составлял от 50х50 мкм до 30х30 нм. Кроме того, команда провела эксперименты со связанными в стек сдвоенными ячейками ReRAM с линейными размерами около 90 нм, а также с набором в конфигурации 10х10 при размере ячейки 30х30 нм. Все они продемонстрировали время хранения данных более чем 10 лет (при температуре 82°C).
Исследователи также смогли добиться сокращения потребления энергии по сравнению с ReRAM других конструкций, при этом высокая надежность и малое время переключения остались на таком уровне, что позволяют заменить флэш-память.