更快，更小，更智能，更节能的芯片：创造了世界上最小的原子存储单元

时间：2022-05-20 17:25:03 来源：

得克萨斯大学奥斯汀分校的工程师创造了迄今为止最小的存储设备之后，从消费电子产品到大数据再到以脑启发性计算为一切的更快，更小，更智能，更节能的芯片可能很快就会问世。

得克萨斯大学奥斯汀分校的工程师创造了迄今为止最小的存储设备之后，从消费电子产品到大数据再到以脑启发性计算为一切的更快，更小，更智能，更节能的芯片可能很快就会问世。在此过程中，他们开发出物理动力学功能，从而为这些微型设备解锁了密集的内存存储功能。

最近发表在《自然纳米技术》上的这项研究基于两年前的一项发现，当时研究人员创造了当时最薄的存储设备。在这项新工作中，研究人员甚至进一步减小了尺寸，将横截面面积缩小到仅一个平方纳米。

掌握将密集存储器存储功能集成到这些设备中的物理方法，可以使它们变得更小。材料中的缺陷或孔洞是解锁高密度内存存储功能的关键。

电气和计算机工程学系教授Deji Akinwande说：“当一个附加的金属原子进入该纳米级孔并填充时，它将某些导电性赋予材料，这会导致变化或记忆效应。” 。

尽管他们在研究中使用了二硫化钼（也称为MoS2）作为主要的纳米材料，但研究人员认为该发现可能适用于数百种相关的原子薄材料。

制造更小的芯片和组件的竞赛主要是关于功能和便利性。使用较小的处理器，您可以制造更紧凑的计算机和电话。但是缩小芯片尺寸还可以减少能量消耗并增加容量，这意味着需要更快，更智能的设备，而所需的功耗却更少。

“这项工作获得的结果为开发国防部感兴趣的下一代应用铺平了道路，例如超高密度存储，神经形态计算系统，射频通信系统等，”该计划的Pani Varanasi说道。负责研究的美国陆军研究办公室经理。

最初的设备（被研究团队称为“ atomristor”）当时是有记录以来最薄的存储设备，具有单个原子层的厚度。但是，缩小存储设备不仅要使其更薄，而且要以较小的横截面面积构建它。

“缩放的科学圣杯正在下降到单个原子控制记忆功能的水平，而这正是我们在新研究中完成的，”阿金万德说。

Akinwande的设备属于忆阻器，这是存储器研究的一个热门领域，它以电气组件为中心，能够修改其两个端子之间的电阻，而无需在中间的第三个端子（称为门）。这意味着它们可以比今天的存储设备更小，并拥有更多的存储容量。

此版本的忆阻器-使用橡树岭国家实验室的先进设备开发-承诺每平方厘米约25兆比特的容量。与商用闪存设备相比，每层的存储密度高100倍。

参考：Saban M. Hus，Ge Ruijing Ge，Po-An Chen，Liangbo Liang，Gavin E. Donnelly，Koonhee Ko，Fumin Huang，Meng-Hsueh Chiang，Li An-Ping“ MoS2原子片中的单缺陷忆阻器的观察”和Deji Akinwande，2020年11月9日，《自然纳米技术》。
10.1038 / s41565-020-00789-w

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