Memorias FeTRAM con transistores ferroeléctricos

Investigadores del Centro de Nanotecnología Birck, en la Universidad de Purdue, están desarrollando un nuevo tipo de memoria, FeTRAM, orientada a aplicaciones informáticas, que podría ser más rápida que las memorias comerciales existentes y utilizar mucha menos energía que los dispositivos de memoria flash tradicionales. La tecnología combina nanocables de silicio con polímero ferroeléctrico, un material que cambia su polaridad cuando se le aplican campos eléctricos, lo que hace posible un nuevo tipo de transistor ferroeléctrico.

La  investigación de este tipo de tecnologías "está en una etapa incipiente", aseguró Saptarshi Das estudiante de doctorado , quien está llevando adelante este trabajo junto a  Joerg Appenzeller , profesor de Ingeniería Eléctrica e Informática y Director Científico del Departamento de  Nanoelectrónica en el Centro de Nanotecnología Birck, en la Universidad de Purdue  . "Hemos desarrollado la teoría, hemos realizado el experimento y también hemos demostrado cómo funcionan estos transistores en un circuito", comentó además. Una de las condiciones elementales de un sistema digital, es que sea capaz de almacenar información en código binario (ceros y unos) y la tecnología FeTRAM cumple las tres funciones básicas que debe poseer una memoria de ordenador: escribir y/o leer la información y mantenerla almacenada durante el máximo período de tiempo posible.

Tecnología FeRAM, donde se forma un capacitor que almacena un dato

Las memorias de tecnología FeTRAM son similares a las ya conocidas FeRAMs, que son memorias de acceso aleatorio, de uso comercial y que representan una parte relativamente pequeña del mercado de los semiconductores en general. Sin embargo, la diferencia entre unas y otras radica en que la nueva tecnología permite una lectura no destructiva, es decir, la información se puede leer sin perderse. Gracias a este avance se podrá almacenar información de manera no volátil al poder utilizar los nuevos transistores ferroeléctricos, en lugar de los capacitores, que se utiliza en las FeRAMs convencionales. Estos nuevos dispositivos requieren un 99% menos de energía para funcionar respecto a las memorias flash, es decir, a los tradicionales chips de almacenamiento no volátil que forman las memorias que predominan en el mercado actual. "Nuestro dispositivo actual, consume más energía, ya que no posee un tamaño definitivo de producción", dijo Das. "Para las generaciones futuras de las tecnologías de FeTRAM, uno de los principales objetivos será reducir la disipación de potencia".

Bosquejo inicial de una unidad de memoria FeTRAM

El deseo de almacenar información sin inconvenientes, durante el mayor tiempo posible, se suma en todas las ocasiones a la posibilidad de disponer de un dispositivo que sea capaz de leer y escribir, tantas veces como sea necesario, durante su vida útil. Esto se adiciona a los duros requisitos actuales de optimizar en forma energética un ordenador (transformado en ordenador portátil, tableta y hasta teléfono móvil), para evitar pérdidas de energía en forma de temperatura y lograr así circuitos más eficientes. Y como hablamos de empaquetar cada vez más elementos activos (transistores) en áreas cada vez más pequeñas, el uso de nanocables de silicio, junto con los novedosos polímeros ferroeléctricos son la posible respuesta a estas necesidades. Esta nueva tecnología también es compatible con los procesos de fabricación de la actual industria de semiconductores complementarios de óxido de metal (CMOS) que se utiliza para producir los circuitos integrados de hoy. Como mencionamos al principio, el desarrollo de nuevos polímeros ferroeléctricos, que cambian de polaridad al estar expuestos a campos eléctricos, está avanzando sobre el silicio e intentan arrebatarle el reinado, que ya se encuentra duramente amenazado por el grafeno. ¿Tú crees que la nanotecnología apartará por completo al silicio, como material principal dentro de la electrónica activa?

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