ذاكرة فلاش ستستمر في الانكماش

ابتكر باحثون في جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، وواحدة من أكبر الشركات المصنعة لذاكرة الكمبيوتر ، Samsung ، نوعًا جديدًا من ذاكرة الفلاش التي تستخدم الجرافين - صفائح بسمك الذرة من الكربون النقي - جنبًا إلى جنب مع السيليكون لتخزين المعلومات.

يمكن أن يساعد دمج الجرافين في تمديد صلاحية تقنية ذاكرة الفلاش لسنوات قادمة ، والسماح للإلكترونيات المحمولة في المستقبل بتخزين المزيد من البيانات.

يحزم صانعو الرقائق كميات متزايدة من البيانات في نفس المنطقة المادية عن طريق تصغير خلايا الذاكرة المستخدمة لتخزين البتات الفردية. داخل محركات أقراص فلاش اليوم ، هذه الخلايا عبارة عن ترانزستورات بوابة عائمة نانوية الحجم. شهدت السنوات الأخيرة تصغيرًا سريعًا لخلايا الفلاش ، مما مكّن ، على سبيل المثال ، iPhone 4 من تخزين ضعف كمية البيانات الموجودة في iPhone 3. ولكن أقل من حجم خلية معين ، يصبح السيليكون أقل استقرارًا ، وهذا لديه القدرة على إيقاف مسيرة التصغير.



أظهرت التكنولوجيا القائمة على الجرافين مثل تلك التي أظهرها فريق UCLA و Samsung أن ذاكرة الفلاش تستمر في الانكماش. تم وصف أجهزة النماذج الأولية للمجموعة عبر الإنترنت في المجلة ACS نانو .

يقول Augustin Hong ، الذي عمل على الأجهزة في UCLA وهو الآن عضو فريق بحث في مركز أبحاث Watson التابع لشركة IBM ، إننا لا نستبدل السيليكون تمامًا ولكن نستخدم الجرافين كطبقة تخزين. نحن نستخدم الجرافين للمساعدة في توسيع قدرات التكنولوجيا التقليدية.

يمكن قراءة النماذج الأولية لذاكرة فلاش الجرافين وكتابتها باستخدام طاقة أقل من ذاكرة الفلاش التقليدية ، ويمكنها تخزين البيانات بشكل أكثر ثباتًا بمرور الوقت ، حتى عند تصغيرها. أظهر باحثو جامعة كاليفورنيا أيضًا أنهم يستوفون معيار الصناعة للاحتفاظ بالبيانات المتوقعة لمدة 10 سنوات - ذاكرة فلاش اليوم تفعل ذلك أيضًا ، لكن الإصدارات المستقبلية قد لا تفعل ذلك. الأهم من ذلك ، أن خلايا ذاكرة الجرافين لا تتداخل كهربائيًا مع بعضها البعض - مشكلة في خلايا الفلاش التقليدية حيث يتم تصغيرها مما قد يؤدي إلى حدوث خلل وظيفي بها.

يعمل باحثون آخرون على أنواع جديدة جذرية من ذاكرة الكمبيوتر التي تعد بحمل المزيد من البيانات. ومع ذلك ، تتطلب العديد من هذه البدائل مواد غريبة وعمليات تصنيع جديدة تمامًا. يمكن أن يوفر استبدال السيليكون بالجرافين في خلايا ذاكرة الفلاش حلاً أبسط وأكثر عملية ، على الأقل في المدى القصير.

تعمل خلايا ذاكرة فلاش الجرافين بشكل أفضل بسبب التركيب الكيميائي غير العادي للمادة والخصائص الكهربائية ، كما يقول كانغ وانغ ، أستاذ الهندسة الكهربائية في جامعة كاليفورنيا ، الذي قاد العمل. جزء من مشكلة الفلاش القائم على السيليكون هو أنه كلما أصبحت خلايا الذاكرة أصغر ، يجب أن تكون بوابات الترانزستور أكثر سمكًا بالنسبة لبقية الدائرة من أجل تخزين شحنة كافية ، وتميل هذه الخلايا ذات البوابات السميكة إلى التداخل مع جيرانها . يقول وانج ، نظرًا لأن البوابات المصنوعة من الجرافين فائقة النحافة ، فإنها لا تتداخل مع بعضها البعض. يمكن للجرافين أيضًا أن يحمل شحنة أكبر بكثير من السيليكون دون تسريبه - مشكلة أخرى مع الوميض التقليدي حيث يتم تصغير الخلايا.

حتى الآن ، كانت خلايا ذاكرة فلاش الجرافين التي صنعها الباحثون كبيرة نسبيًا — في حدود عشرة ميكرومتر. لكن الجرافين ، على عكس السيليكون ، ليس له خواص فيزيائية معروفة من شأنها أن تسبب تراجعًا في الأداء حيث تكون الأجهزة مصغرة. تشير نتائج المحاكاة إلى أن الأجهزة المصنوعة من الجرافين يمكن تصغيرها إلى حوالي عشرة نانومتر ، كما يقول بارباروس أوزيلماز ، أستاذ مساعد في الفيزياء بجامعة سنغافورة الوطنية ، لم يشارك في البحث. من المتوقع أن يصبح الفلاش التقليدي غير مستقر تحت حوالي 22 نانومتر.

يقول وانج إن الباحثين يبنون الآن خلايا جرافين أصغر لاختبارها. تعاونت مجموعته مع باحثين من Samsung في المشروع وتتحدث مع Micron حول التسويق.

يقول وانج إن أحد الأسئلة هو متى نبدأ في وضع الجرافين على خط معالجة تجاري. إن تصنيع أشباه الموصلات هو عملية يتم التحكم فيها بشكل جيد للغاية - حيث يمكن للعيوب على مستوى الذرات المفردة أن تحول رقاقة عالية الأداء إلى قمامة - لذا فإن إدخال مادة جديدة يستغرق الكثير من الوقت والعناية.

يقول وانج إنه من الناحية النظرية ، لا ينبغي أن يكون من الصعب إضافة الجرافين إلى الرقائق ، لأن المادة مستقرة نسبيًا ويمكن زراعتها على رقائق باستخدام عمليات شائعة بالفعل في مصانع تصنيع الرقائق.

يخفي

التقنيات الفعلية

فئة

غير مصنف

تكنولوجيا

التكنولوجيا الحيوية

سياسة التكنولوجيا

تغير المناخ

البشر والتكنولوجيا

وادي السيليكون

الحوسبة

مجلة Mit News

الذكاء الاصطناعي

الفراغ

المدن الذكية

بلوكشين

قصة مميزة

الملف الشخصي للخريجين

اتصال الخريجين

ميزة أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

1865

وجهة نظري

77 Mass Ave

قابل المؤلف

ملامح في الكرم

شوهد في الحرم الجامعي

خطابات الخريجين

أخبار

انتخابات 2020

فهرس With

تحت القبه

خرطوم الحريق

مؤشر With

قصص لانهائية

مشروع تكنولوجيا الوباء

من الرئيس

غلاف القصه

معرض الصور

موصى به