تقاضا برای حافظه‌های سریع فوق کوچک با ظرفیت بالا در حال رشد است، ولی به خاطر محدودیت‌های مهندسی، کاهش ابعاد به زیر ۴۵ نانومتر یک مسئله چالش‌انگیز است. اکنون، محققانی در سنگاپور نوع جدیدی از حافظه‌های نانوسیمی، به نام TAHOS، را ساخته‌اند که ممکن است بر این مشکل فائق آید.
ذخیره‌سازی داده روی یک نانوسیم
تقاضا برای حافظه‌های سریع فوق کوچک با ظرفیت بالا در حال رشد است، ولی به خاطر محدودیت‌های مهندسی، کاهش ابعاد به زیر ۴۵ نانومتر یک مسئله چالش‌انگیز است. اکنون، جیا فو، نواب سینگ و همکارانش از موسسه میکروالکترونیک A*STARدر سنگاپور نوع جدیدی از حافظه‌های نانوسیمی، به نام TAHOS، را ساخته‌اند که ممکن است بر این مشکل فائق آید.
تاکنون، یکی از موفق‌ترین انواع حافظه‌های غیرفرار، حافظه‌های “فلش” بوده‌اند. سینگ در اظهار نظری در مورد چالش‌های کاهش ابعاد حافظه‌های فلش مرسوم می‌گوید: “اصلی‌ترین موضوعات در رابطه با فلش، تداخل مکالمه بین سلول‌هاست که از جفت‌شدگی درگاه- شناور-داخلی و نیز نشت بار ذخیره‌شده روی درگاه شناور ناشی می‌شود”.
یک انتخاب شامل جایگزینی سیلکون رسانا با نیترید سیلکون نارسانا است، مثل حافظه‌های فلش سیلکون-اکسید-نیترید-اکسید-سیلکون (SONOS). با این حال، این افزاره‌ها از عدم‌مقیاس‌پذیری و نیز سرعت‌های کم رنج می‌برند.
سلول حافظه‌ای که توسط این محققان ساخته شده‌است، بر ساختارهای استوانه‌ای به جای ساختارهای مسطح، که شامل نانوسیم سیلکونی احاطه شده با لایه‌های مختلف اکسید و یک درگاه کمربندی هستند، تکیه دارد. این نوع معماری نه تنها به دلایل مقیاس‌پذیربودن پرآتیه است بلکه با کاهش توان مصرفی و افزایش سرعت می‌تواند عمکلرد افزاره را بهبود دهد. با توجه به اظهارات سینگ، این امر به خاطر شکل هذلولی توزیع میدان الکتریکی در هر لایه نارسانا از افزاره، که از هندسه استوانه‌ای آن نشات می‌گیرد، اتفاق می‌افتد.
جنبه اصلی سلول حافظه این تیم انتخاب مواد است. لایه گیراندازنده بار از دی اکسید هافنیوم، لایه انسداد از اکسید آلومینیوم- که هردو دی الکتریک‌های قوی هستند- و درگاه از نیترید تانتالوم ساخته می‌شود و به همین خاطر اسم افزاره TAHOS است. در مقایسه با سلول‌های حافظه‌ای نانوسیمی SONOS، این ترکیب مواد باعث ایجاد سرعت‌های بالا در ولتاژهای کم می‌شود که علت آن به خاطر تقویت میدان الکتریکی و توزیع ویژه آن در عرض افزاره است.
نتایج این تحقیق در مجله‌ی IEEE Electron Device Letters منتشر شده‌است.
