अगली पीढ़ी की स्मृति

फ्लैश मेमोरी गैर-वाष्पशील (यानी विद्युत प्रवाह की अनुपस्थिति में सूचना संग्रहीत करना) की प्रमुखता बनी हुई है, ठोस स्थिति ड्राइव (SSDs) में व्यापक उपयोग और सभी के लिए परिचित USB फ्लैश ड्राइव के कारण मेमोरी। लेकिन, इसकी लोकप्रियता और व्यापक उपयोग के बावजूद, प्रौद्योगिकी अभी भी समस्याग्रस्त है, खासकर अगर उत्पादन दर 30nm प्रक्रिया से नीचे चली जाती है - फ्लैश मेमोरी की गति कम हो जाती है। इसके अतिरिक्त, सीमित संख्या में राइट-इरेज़ साइकल और अपेक्षाकृत कम लिखने की गति (मिलीसेकंड में) है। इन सभी सीमाओं के कारण, शोधकर्ता लंबे समय से उपरोक्त उत्पादों के उत्पादन के लिए एक प्रभावी फ्लैश मेमोरी प्रतिस्थापन की तलाश कर रहे हैं।

वर्तमान में, कई वैकल्पिक डिज़ाइन हैं जो अच्छी तरह से सिलिकॉन फ्लैश मेमोरी को बदल सकते हैं, जैसे कि PRAM (चरण-परिवर्तन रैम), FeRAM (फेरोइलेक्ट्रिक रैम), MRAM (मैग्नेटोरेसिस्टिव रैम) और RRAM (प्रतिरोध-परिवर्तन RAM)। हालाँकि, आज तक, विभिन्न विश्वविद्यालयों और कंपनियों के वैज्ञानिक इनमें से किसी भी तकनीक का उपयोग करके मेमोरी के उत्पादन में वर्तमान तकनीकी मानक को सफलतापूर्वक लागू नहीं कर पाए हैं - या तो मोड स्विचिंग मैकेनिज्म या प्लेटफॉर्म "नैनो" स्तर पर दक्षता और गति खो देता है। इसके अलावा, इनमें से किसी भी घटनाक्रम में व्यावसायिक उत्पादन में ऐसी महत्वपूर्ण विशेषताओं का अभाव नहीं है, जैसा कि राइट-एरेस साइकल (फ्लैश मेमोरी की तुलना में) में वृद्धि, वर्तमान की अनुपस्थिति में दीर्घकालिक डेटा भंडारण, और पढ़ने / लिखने के मोड के बीच एक उच्च स्विचिंग गति। यह इन संकेतकों की गुणात्मक और मात्रात्मक वृद्धि है जिसे अगली पीढ़ी की गैर-वाष्पशील स्मृति के विकास में मुख्य आवश्यकता माना जाता है।

और यह भी, मस्ती के लिए नहीं, शोधकर्ताओं ने इस तकनीक को एक पूरे के रूप में बदलने की योजना बनाई है। सैमसंग और कोरियाई सेजोंग विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों की एक संयुक्त टीम ने हाल ही में नेचर मैटेरियल्स में एक दिलचस्प प्रकाशन प्रकाशित किया, जिसमें नई आरआरएएम उत्पादन तकनीक (प्रतिरोध-परिवर्तन रैम) एक ऐसी तकनीक है जो आपको सेल वोल्टेज को बदलने की अनुमति देती है, ताकि इसकी स्थिति कम प्रतिरोध (उच्च चालकता) से उच्च में बदल जाए। टैंटलम ऑक्साइड (टाओ _एक्स ) का प्रतिरोध (कम चालकता), जो परीक्षणों में मौजूदा प्रौद्योगिकियों पर एक बड़ा फायदा दिखाती है, लगभग सभी मायने रखता है।

आरआरएएम-आधारित उपकरण निम्नानुसार काम करते हैं: पर्याप्त वोल्टेज पर, एक ऐसी सामग्री जो एक इन्सुलेटर (उच्च प्रतिरोध राज्य) के रूप में सामान्य परिस्थितियों में काम करती है, एक कम प्रतिरोध वाली स्थिति पर स्विच करती है। माइक्रोकिरिट स्वयं, जिसकी संरचना बहुस्तरीय (सैंडविच) है, टैंटलम ऑक्साइड (टाओ _{2-एक्स} ) की मुख्य परत पर बैठती है, जिस पर ऑक्साइड की एक पतली परत (टा ₂ ओ _{5-एक्स} ) लगाई जाती है, जो प्लैटिनम इलेक्ट्रोड से घिरी एक इन्सुलेट परत के रूप में कार्य करती है। यह कॉन्फ़िगरेशन, जिसे MIMB (मेटल-इंसुलेटर-बेस-मेटल) के रूप में जाना जाता है, एक इन्सुलेटर है जो MMBM (मेटल-मेटल-बेस-मेटल) में अपने कॉन्फ़िगरेशन को बदलकर एक उच्च-चालकता स्थिति में बदल सकता है। दिलचस्प है, है ना?

दरअसल, ऐसे स्विचिंग की प्रक्रिया की प्रकृति का अभी तक पूरी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है, लेकिन अध्ययन के लेखकों का मानना ​​है कि टा ₂ ओ _{5-एक्स} ऑक्साइड परत के माध्यम से फैले अत्यधिक प्रवाहकीय फिलामेंट्स के बिछाने से इस तथ्य का कारण होगा कि ऑक्सीजन आयनों रिडॉक्स प्रक्रिया का परिणाम है।

तो, इन्सुलेटिंग (MIMB) स्थिति में, प्लैटिनम इलेक्ट्रोड और टैंटलम ऑक्साइड के बीच क्या होता है, धातु-अर्धचालक संक्रमण बनाता है, जिसे Schottky बाधा के रूप में भी जाना जाता है, जबकि अत्यधिक प्रवाहकीय (MMBM) में एक ही ओमिक संपर्क होता है। उनके बीच मुख्य अंतर यह है कि वर्तमान प्रोफ़ाइल (वोल्टेज के आधार पर) ओमिक संपर्क के लिए रैखिक और सममित है, लेकिन शोट्की बैरियर के लिए यह गैर-रैखिक और असममित है। एक बाधा की उपस्थिति भी लाभप्रद है, क्योंकि कई उपकरणों की एक सरणी के माध्यम से वर्तमान को भटकने की अनुमति नहीं देता है, जो उच्च डेटा भंडारण घनत्व सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

उपरोक्त जोड़तोड़ का परिणाम एक मेमोरी है जो 30nm उत्पादन प्रक्रिया और 50 माइक्रोएम्प्स की वर्तमान (जो कि वैकल्पिक तकनीकों में से एक की आवश्यकता से कम है - PRAM), वर्तमान फ्लैश मेमोरी प्रदर्शन को धड़कता है। यह 10 ¹² दिखाया गया था (आज की फ्लैश मेमोरी में यह आंकड़ा 10 ⁴ -10 ^{6 के} बीच भिन्न होता है) 10-नैनोसेकंड के स्विचिंग समय और 85 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 10 साल के भंडारण की अवधि के साथ लिखने-मिटाने के चक्र। यह फ्लैश मेमोरी के साथ तुलना में एक गंभीर पर्याप्त छलांग है, जो आज इतनी आम है। साथ ही, यह अधिक स्थिर है और वैक्यूम में समस्याओं के बिना कार्य करता है।

यह संभावना है कि यह सब सच होने के लिए बहुत मीठा और चिकना है। यहाँ यह ध्यान देने योग्य बात है कि परीक्षणों को प्रयोगशाला स्थितियों में 64 बिट सूचनाओं को समायोजित करने में सक्षम डाई पर किया गया (इस शब्दावली में, यह 64 मेमोरी मॉड्यूल है)। आरआरएएम प्रौद्योगिकी का उपयोग करके बनाई गई गीगाबाइट डिवाइस बाजार में दिखाई दे सकती हैं, कई और साल बीत जाएंगे।

पूरे अर्धचालक उद्योग में, बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू करने के लिए, नैनोलिथोग्राफी की प्रक्रिया में बदलाव करना आवश्यक है, लेकिन इस विशेष मामले में, प्रतिरोध राज्यों को स्विच करने के लिए तंत्र को पूरी तरह से समझना आवश्यक होगा। लेकिन शोधकर्ताओं ने परिणाम के रूप में जो दिखाया वह प्रभावशाली है। यदि आरआरएएम को ध्यान में लाया जाता है, तो इसे एक सार्वभौमिक मेमोरी के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, भंडारण जानकारी और रैम दोनों के लिए उपयुक्त है।

रासायनिक सूत्र के साथ मदद करने के लिए आपको धन्यवाद ।

प्रकृति सामग्री ArsTechnica के माध्यम से