Naučnici napravili memorijski čip koji krši pravila minijaturizacije

Istraživači sa Instituta nauke u Tokiju, predstavili su revolucionarni memorijski čip koji menja osnovna pravila minijaturizacije u elektronici. Za razliku od dosadašnje prakse gde smanjivanje dimenzija dovodi do gubitka performansi i većih energetskih gubitaka, novi pristup omogućava upravo suprotno – čip postaje efikasniji kako se dodatno smanjuje.

Osnova ovog rešenja leži u primeni hafnijum oksida, materijala koji zadržava feroelektrična svojstva čak i na ekstremno malim dimenzijama. Ova osobina omogućava izradu takozvanih feroelektričnih tunelskih spojeva, gde se podaci čuvaju kontrolom prolaza električne struje kroz materijal.

Memorijski čip na bazi hafnijum oksida donosi započinje novu eru memorije

Tim predvođen profesorom Yutaka Majima uspeo je da napravi memorijsku strukturu veličine svega 25 nanometara. Na tom nivou, klasični problemi poput curenja struje između kristalnih granica postaju dominantni problemi i do sada su predstavljali glavnu prepreku daljoj minijaturizaciji.

Umesto da pokušaju da eliminišu ovaj problem, naučnici su primenili nekonvencionalan pristup – dodatno su smanjili dimenzije i redizajnirali strukturu elektroda tako da poprimi polukružni oblik. Time su dobili gotovo jedinstvenu kristalnu strukturu sa minimalnim brojem granica, čime se drastično smanjuje gubitak energije.

Rezultat je memorijski čip koji ne samo da funkcioniše stabilno na nanoskalama, već postiže bolje performanse kako se dimenzije dodatno smanjuju. Ovaj efekat direktno osporava dugogodišnje pretpostavke u industriji poluprovodnika.

Potencijalna primena je široka. Pametni telefoni i nosivi uređaji mogli bi da rade znatno duže uz manju potrošnju baterije, dok bi sistemi zasnovani na veštačkoj inteligenciji mogli da postanu energetski efikasniji i brži. Posebno je značajno to što je hafnijum oksid već kompatibilan sa postojećim proizvodnim procesima, što otvara mogućnost relativno brze implementacije u komercijalne proizvode.

Ovaj proboj jasno pokazuje da granice miniaturizacije nisu nužno kraj razvoja, već prilika za potpuno nova tehnološka rešenja koja redefinišu način na koji elektronika funkcioniše, piše Science Daily.