Объединение памяти компьютера

Вычислительная отрасль сталкивается с постоянными требованиями по обеспечению более быстрого доступа к данным и снижению энергопотребления. Поскольку современные системы памяти не могут бесконечно удовлетворять этим требованиям, важно разрабатывать совершенно новые технологии.

Одним из сильных соперников является резистивная память с произвольным доступом (RRAM), которая хранит двоичную информацию путем переключения диэлектрического материала между проводящим и непроводящим состояниями.Плавный переход к этой новой технологии требует, чтобы ячейки памяти RRAM были совместимы с существующей электроникой, которая обычно основана на дополнительных металлооксидных полупроводниках (CMOS). Теперь Синь Пэн Ван и его сотрудники из Института микроэлектроники A * STAR в Сингапуре разработали электроды на основе никеля, которые могут соединять RRAM с системами CMOS, а также уменьшать ток, необходимый для переключения RRAM между состояниями памяти1.«Ожидается, что одна из наиболее распространенных в настоящее время систем памяти, флеш-память NAND, достигнет предела масштабируемости в 2017 или 2018 годах», — говорит Ван. «Нам необходимо определить новые энергонезависимые системы памяти с более высокой плотностью, чтобы составить рынок.

В последнее время RRAM привлекает большое внимание благодаря своей высокой скорости программирования и стирания, высокой надежности и хорошему хранению данных».Предотвращение взаимодействия соседних ячеек RRAM друг с другом требует, чтобы каждая ячейка содержала селектор, сделанный из диода или транзистора. Селекторы диодов оказалось трудно реализовать, поэтому Ван и его сотрудники стремились создать стеки RRAM, совместимые с транзисторами CMOS.Для создания прототипа ячеек RRAM исследователи использовали три слоя.

Они использовали физическое осаждение из паровой фазы для создания нижнего электрода из силицида никеля или германосилицида никеля перед добавлением центрального диэлектрического переключающего слоя из оксида гафния и конечного верхнего электрода из нитрида титана.Исследователи обнаружили, что они могут быстро и надежно переключать состояние памяти своих клеток, используя очень низкие рабочие токи.

Они предполагают, что переключение усиливается за счет окисления и восстановления никеля в межфазном слое между электродом и диэлектриком. Предоставляя больше подвижных форм кислорода, эти реакции могут ускорить образование и разрыв проводящих нитей.«Наши электроды можно легко сформировать на истоке или стоке транзистора», — говорит Ван. «Фактически, наша конструкция эффективно использует исток или сток КМОП-транзистора непосредственно в качестве нижнего электрода в ячейке RRAM. Это может снизить общую стоимость и улучшить масштабируемость».

В будущем Ван и его сотрудники надеются уменьшить свои никелевые ячейки RRAM до практического масштаба, чтобы внедрить эту многообещающую технологию в производство.Аффилированные с A * STAR исследователи, участвующие в этом исследовании, представляют Институт микроэлектроники.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *