گامی جدید در راستای تولید دستگاه‌های ذخیره‌سازی داده با ظرفیت بالا

دانشمندان "دانشگاه توکیو" در پژوهشی تازه، گامی به سوی تولید دستگاه‌های ذخیره‌سازی داده با ظرفیت بالا برداشته‌اند.

کد خبر: ۱۲۸۷۷۶۸

تاریخ: ۲۲ خرداد ۱۴۰۱ - ۱۷:۱۱

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از ایشیا ریسرچ نیوز، دانشمندان مؤسسه علوم صنعتی در "دانشگاه توکیو"(UTokyo)، ترانزیستورهای اثر میدانی سه‌بعدی با شکل عمودی  را ابداع کرده‌اند تا به تولید دستگاه‌های ذخیره‌سازی داده با ظرفیت بالا بپردازند. علاوه بر این، آنها با استفاده از ویژگی آنتی‌فروالکتریک به جای فروالکتریک دریافتند که برای پاک کردن داده‌ها تنها به شارژ کمی نیاز است تا عملیات، کارآمدتر شود. این پژوهش ممکن است به ابداع حافظه‌های جدیدی برای ذخیره‌سازی داده کمک کند که کوچک‌تر هستند و سازگاری بیشتری با محیط زیست دارند.

اگرچه فلش درایوهای مورد استفاده از نظر اندازه، ظرفیت، مقرون‌به‌صرفه بودن و ذخیره داده‌ها، پیشرفت‌های زیادی نسبت به فرمت‌های پیشین دارند اما یادگیری ماشینی و برنامه‌های کاربردی "کلان‌داده"(Big Data) همچنان تقاضا را برای نوآوری افزایش می‌دهند. علاوه بر این، دستگاه‌های مجهز به رایانش ابری سیار و اینترنت اشیا در آینده به حافظه‌ای با انرژی کارآمد و اندازه‌ کوچک نیاز خواهند داشت.

گروهی از پژوهشگران دانشگاه توکیو اکنون نخستین نمونه از یک سلول حافظه فشرده سه‌بعدی را براساس ترانزیستورهای اثر میدان فروالکتریک و آنتی‌فروالکتریک ابداع کرده‌اند. این ترانزیستورها همیشه به برق نیاز ندارند. ساختار عمودی دستگاه، تراکم اطلاعات را افزایش می‌دهد و نیاز به انرژی را کم می‌کند.

مواد فروالکتریک دارای دوقطبی‌های الکتریکی هستند که وقتی در یک جهت تراز شوند، پایدارترین نمونه مواد را ارائه می‌دهند. اکسید هافنیوم فروالکتریک، تراز عمودی دوقطبی‌ها را خود به خود امکان‌پذیر می‌کند. اطلاعات در لایه فروالکتریک ذخیره می‌شوند که به دلیل تغییر در مقاومت الکتریکی، توسط سیستم قابل خواندن است. از سوی دیگر، آنتی‌فروالکتریک‌ها تمایل دارند دوقطبی‌ها را عوض و بدل کنند و این کار، عملیات پاک کردن کارآمد را در کانال نیمه‌هادی امکان‌پذیر می‌کند.

"ژو لی"(Zhuo Li)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ما نشان دادیم که دستگاه ما حداقل برای ۱۰۰۰ چرخه، پایدار است.

این گروه پژوهشی، آزمایش خود را با ضخامت‌های مختلف سطح برای لایه اکسید ایندیوم انجام دادند. آنها دریافتند که بهینه‌سازی این پارامتر می‌تواند منجر به افزایش قابل توجهی در عملکرد دستگاه شود. همچنین آنها از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای برای ترسیم پایدارترین حالت‌های سطح استفاده کردند.

"ماساهارو کوبایاشی"(Masaharu Kobayashi)، از پژوهشگران این پروژه گفت: روش ما این پتانسیل را دارد که حوزه حافظه غیر فرار را تا اندازه قابل توجهی بهبود ببخشد.

این پژوهش با استفاده از هر دو نمونه آزمایشی و همراه با شبیه‌سازی رایانه‌ای ممکن است به فعال کردن تجهیزات الکترونیکی آینده کمک کند.

انتهای پیام