Ny FeTRAM lover computerhukommelsesteknologi

(PhysOrg.com) - Forskere er ved at udvikle en ny type computerhukommelse, der kunne være hurtigere end den eksisterende kommercielle hukommelse og bruge langt mindre strøm end flashhukommelsesenheder.

Teknologien kombinerer silicium nanotråde med en "ferroelektrisk" polymer, et materiale, der skifter polaritet, når der påføres elektriske felter, muliggør en ny type ferroelektrisk transistor.

"Det er i et meget begyndende stadium, " sagde doktorand Saptarshi Das, der arbejder med Joerg Appenzeller, en professor i elektro- og computerteknik og videnskabelig direktør for nanoelektronik ved Purdues Birck Nanotechnology Center.

Den ferroelektriske transistorens skiftende polaritet aflæses som 0 eller 1, en operation, der er nødvendig for, at digitale kredsløb kan lagre information i binær kode bestående af sekvenser af et-taller og nuller.

Den nye teknologi kaldes FeTRAM, til ferroelektrisk transistor random access memory.

"Vi har udviklet teorien og lavet eksperimentet og også vist, hvordan det fungerer i et kredsløb, " han sagde.

Resultaterne er beskrevet i et forskningspapir, der udkom i denne måned Nano bogstaver , udgivet af American Chemical Society.

FeTRAM-teknologien har ikke-flygtig lagring, hvilket betyder, at den forbliver i hukommelsen, efter at computeren er slukket. Enhederne har potentiale til at bruge 99 procent mindre energi end flash-hukommelse, en ikke-flygtig computerlagerchip og den fremherskende form for hukommelse på det kommercielle marked.

"Imidlertid, vores nuværende enhed bruger mere strøm, fordi den stadig ikke er korrekt skaleret, " sagde Das. "For fremtidige generationer af FeTRAM-teknologier vil et af hovedformålene være at reducere strømtabet. De kan også være meget hurtigere end en anden form for computerhukommelse kaldet SRAM."

FeTRAM-teknologien opfylder computerhukommelsens tre grundlæggende funktioner:at skrive information, læse oplysningerne og opbevare dem i lang tid.

"Du vil beholde hukommelsen så længe som muligt, 10 til 20 år, og du skal kunne læse og skrive så mange gange som muligt, " sagde Das. "Det bør også være lavt strømforbrug for at forhindre, at din bærbare computer bliver for varm. Og det skal skaleres, hvilket betyder, at du kan pakke mange enheder på et meget lille område. Brugen af ​​silicium nanotråde sammen med denne ferroelektriske polymer er blevet motiveret af disse krav."

Den nye teknologi er også kompatibel med industriens fremstillingsprocesser for komplementære metaloxid-halvledere, eller CMOS, bruges til at producere computerchips. Det har potentialet til at erstatte konventionelle hukommelsessystemer.

Der er indgivet patentansøgning på konceptet.

FeTRAM'erne ligner avancerede ferroelektriske random access-hukommelser, FeRAMs, som er i kommerciel brug, men repræsenterer en relativt lille del af det samlede halvledermarked. Begge bruger ferroelektrisk materiale til at lagre information på en ikke-flygtig måde, men i modsætning til FeRAMS, den nye teknologi giver mulighed for ikke-destruktiv udlæsning, hvilket betyder, at information kan læses uden at miste den.

Denne ikke-destruktive udlæsning er mulig ved at gemme information ved hjælp af en ferroelektrisk transistor i stedet for en kondensator, som bruges i konventionelle FeRAM'er.