
(原标题:这项新发现,有望竣事有储技艺飞跃)
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科学家们可能不测地克服了奏凯接纳下一代数据存储技艺的首要进犯。
参谋东谈主员示意,他们诳骗一种名为硒化铟 (In2Se3) 的独到材料,发现了一种缩小相变存储器(PCM)能量需求的技艺,相变存储器是一种无需恒定电源即可存储数据的技艺,其能量需求最高可缩小 10 亿倍。
参谋东谈主员在 11 月 6 日发表在《当然》杂志上的一项参谋中示意,这一恣虐朝着克服 PCM 数据存储界限的最大挑战之一迈出了一步,可能为低功耗存储确立和电子居品铺平谈路。
PCM 是通用内存的首选——琢磨内存,既不错替代立时存取存储器 (RAM) 等短期内存,也不错替代固态硬盘 (SSD) 或硬盘等存储确立。RAM 速率很快,但需要大批物理空间和恒定电源才智启动,而 SSD 或硬盘的密度要大得多,不错在琢磨机关闭时存储数据。通用内存衔尾了两者的优点。
它的职责旨趣是让材料在两种景色之间切换:晶体(原子整皆罗列)和非晶体(原子立时罗列)。这些景色与二进制 1 和 0 有关,通过景色切换对数据进行编码。
然则,用于切换这些景色的“熔融淬火技艺”——波及加热和快速冷却 PCM 材料——需要大批动力,这使得该技艺资本不菲且难以范围化。在他们的参谋中,参谋东谈主员找到了一种澈底绕过熔融淬火经过的体式,即通过电荷指引非晶化。这大大缩小了 PCM 的动力需求,并可能为更肤浅的生意应用大开大门。
宾夕法尼亚大学工程学院材料科学与工程汲引、这项参谋的作家Ritesh Agarwal在一份声明中示意:“相变存储确立尚未获取肤浅应用的原因之一是所需的能量。”他说,这些发现关于规划低功耗存储确立的后劲是“宽阔的”。
参谋东谈主员的发现取决于硒化铟的独到性质,这是一种兼具“铁电”和“压电”特质的半导体材料。铁电材料不错自愿极化,这意味着它们不错在不需要外部电荷的情况下产生里面电场。比较之下,压电材料在搏斗电荷时会发生物理变形。
在测试这种材料时,参谋东谈主员发现,当材料分解在通顺电流下时,其部分会非晶化。更伏击的是,这是澈底只怕发生的。
“我那时简直认为我可能损坏了电线,”这项参谋的共同作家、宾夕法尼亚大学工程学院材料科学与工程专科的前博士生Gaurav Modi在声明中说谈。“往往情况下,你需要电脉冲来激励任何类型的非晶化,而这里通顺的电流碎裂了晶体结构,这是不应该发生的。”
进一步分析发现,半导体的特质会激励四百四病。领先,电流会引起材料发生微弱变形,从而激励“声学震动”——一种访佛于地震时刻的声波。然后,这种声波穿过材料,将非晶化扩散到微米级区域,参谋东谈主员将其比作雪崩齐集动量的机制。
参谋东谈主员证实称,硒化铟的多种特质(包括其二维结构、铁电性和压电性)共同作用,使冲击激励的非晶化经过大概以超粗劣量竣事。他们在参谋中写谈,这可能为将来围绕“低功耗电子和光子应用的新材料和确立”的参谋奠定基础。
阿加瓦尔在声明中示意:“这为参谋当通盘这些特质衔尾在一谈时材料中可能发生的结构转动斥地了一个新界限。”
https://www.livescience.com/technology/computing/accidental-discovery-creates-candidate-for-universal-memory-a-weird-semiconductor-that-consumes-a-billion-times-less-power
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