27/09/2011 - FeTRAM-Speicher mit Ferrotransistoren

Menéame

Forscher des Nanotechnologiezentrums Birck an der Universität von Purdue entwickeln eine neue Art von Speicher, FeTRAM, der auf Computeranwendungen ausgerichtet ist, die schneller sein könnte als die bestehenden kommerziellen Speicher und viel weniger Energie verwenden als herkömmliche Flash-Speichergeräte. Die Technologie kombiniert Silizium-Nanokabel mit Ferro-Polymer, ein Material, das seine Polarität ändert, wenn elektrische Felder eingesetzt werden, wodurch eine neue Art von Ferro-Transistor möglich wird.

Die Forschung dieser Art von Technologien "ist in einem frühen Stadium," versicherte Saptarshi Das Doktorandenstudent , der diese Arbeit mit Joerg Appenzeller , Professor für Elektrotechnik und Informatik und wissenschaftlicher Direktor der Abteilung Nanoelektronik am Nanotechnologiezentrum Birck an der Universität Purdue voranbringt . "Wir haben die Theorie entwickelt, wir haben das Experiment durchgeführt und wir haben auch gezeigt, wie diese Transistoren in einem Kreislauf funktionieren," sagte er weiter. Eine der grundlegenden Bedingungen für ein digitales System ist, dass es in der Lage ist, Informationen in binärem Code (Null und Eins) zu speichern, und die FeTRAM-Technologie erfüllt die drei grundlegenden Funktionen, die ein Computerspeicher besitzen muss: Schreiben und/oder Lesen der Informationen und halten sie so lange wie möglich.

Die FeTRAM-Technologiespeicher sind ähnlich wie die bereits bekannten FeRAMs, die zufällige, kommerzielle Speicher sind und einen relativ kleinen Teil des Halbleitermarktes im Allgemeinen darstellen. Der Unterschied besteht jedoch darin, dass die neue Technologie eine nicht destruktive Lektüre ermöglicht, d.h. Informationen können ohne Verlust gelesen werden. Durch diesen Fortschritt können Informationen in nichtflüchtiger Weise gespeichert werden, da die neuen Ferrotransistoren anstelle der in den konventionellen FeRAMs verwendeten Kapazitoren genutzt werden können. Diese neuen Geräte benötigen 99% weniger Energie, um im Vergleich zu den Flash-Speichern zu funktionieren, d. h. zu den traditionellen nichtflüchtigen Speicherchips, die die Speicher bilden, die auf dem heutigen Markt vorherrschend sind. "Unser aktuelles Gerät verbraucht mehr Energie, da es nicht über eine definitive Größe der Produktion verfügt," sagte Das. "Für künftige Generationen der FeTRAM-Technologien wird eines der Hauptziele darin bestehen, die Energieverschwendung zu verringern."

 Der Wunsch, Informationen so lange wie möglich ohne Nachteile zu speichern, wird bei jeder Gelegenheit der Möglichkeit hinzugefügt, über ein Gerät zu verfügen, das so oft wie nötig während seiner Lebensdauer lesen und schreiben kann. Dies wird durch die derzeitigen strengen Anforderungen an die energetische Optimierung eines Computers (in Laptop, Tablet und sogar Mobiltelefon umgewandelt) ergänzt, um Energieverluste in Form von Temperatur zu vermeiden und so effizientere Schaltkreise zu erzielen. Und da wir davon sprechen, in immer kleineren Bereichen immer mehr aktive Elemente (Transistoren) zu verpacken, ist die Verwendung von Silizium-Nanokabeln zusammen mit den neuen ferroelektrischen Polymeren die mögliche Antwort auf diese Bedürfnisse. Diese neue Technologie ist auch kompatibel mit den Fertigungsprozessen der heutigen Metalloxid-Halbleiterindustrie (CMOS), die zur Herstellung der heutigen integrierten Schaltungen verwendet wird. Wie wir bereits erwähnt haben, ist die Entwicklung neuer ferroelektrischer Polymere, die ihre Polarität ändern, wenn sie elektrischen Feldern ausgesetzt sind, auf Silizium vorangeschritten und versucht, ihr die Herrschaft zu nehmen, die bereits durch Graphen stark bedroht ist. Meinst du, dass die Nanotechnologie das Silizium als Hauptmaterial in der aktiven Elektronik völlig ablenken wird?

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