Las nuevas memorias de tantalio en estado sólido para almacenamiento más denso y con menor consumo energético cambiará los chips de almacenamiento conocidos.
Los chips de memoria deben cumplir muchos requisitos: Tienen que leer y escribir datos a alta velocidad y conservarlos durante mucho tiempo, cuanto más mejor. Esto último les exige ser duraderos. Además, deben hacer todo esto con el mínimo uso de energía.
Una nueva tecnología de memoria no volátil, de estado sólido, la cual requiere 100 veces menos energía que los dispositivos convencionales comparables, tiene el potencial de mejorar todas las marcas en cuanto a consumo energético y otras cualidades.
Las memorias no volátiles conservan sus datos incluso cuando el aparato está apagado, a diferencia de las memorias RAM de los ordenadores, las cuales sí son volátiles y pierden su contenido cuando la máquina se apaga. Los chips de memoria resistiva se basan en su mayoría en óxidos de metales, que al aplicarles un voltaje cambian su resistencia eléctrica y «recuerdan» este cambio incluso después haberles retirado el voltaje.
La nueva estructura por capas diseñada desde Texas, consta de tantalio, óxido de tantalio nanoporoso y grafeno multicapa entre dos electrodos de platino más óxido de silicio como sustrato. Es un sistema de memoria que emplea unas tres dimensiones (3D) una red nanoporosa de Ta2O5-x, tantalio y el grafeno (entre dos electrones de platino).
Los dispositivos presentan un comportamiento de conmutación I-V altamente no continua auto-incrustado con una corriente de fuga extremadamente baja (del orden de pA) y una buena resistencia. Los cálculos indicaron que esta arquitectura de memoria podría ser ampliada a una escala ~162 Gbit sin la necesidad de selectores o diodos utilizados normalmente en arrays. Además, las pruebas demostraron que el punto de voltaje para una corriente mínima es controlada sistemáticamente aplicando una tensión ajustada, lo que ofrece una amplia gama de características de conmutación. El mecanismo potencial de conmutación se sugiere basarlo en la transformación de Schottky de contactos óhmicos-similares, y viceversa, dependiendo del movimiento de vacantes de oxígeno en las interfaces inducidas por la polaridad del voltaje, y la formación de iones de oxígeno en los poros por el campo eléctrico.
La aplicación de voltaje en forma de “sándwich” con 250 nanómetros de grosor integrado por capas con las distintas composiciones químicas requeridas crea bits direccionables en puntos de encuentro entre capas. Los voltajes de control que desplazan los iones de oxígeno y las vacantes conmutan los bits entre el estado de cero y el de uno.
Estos dispositivos requieren solo dos electrodos por circuito, haciéndolos más simples que las memorias flash actuales que utilizan tres.
Dado que esta memoria de tantalio se basa en sistemas de dos terminales, es factible apilar memorias creando un conjunto de gran capacidad gracias a este mejor aprovechamiento del espacio. Además, este nuevo tipo de memoria no necesita ni siquiera diodos o selectores, por lo que es una de las memorias ultradensas más fáciles de construir.
Todo ello convierte a esta nueva tecnología de memoria en una fuerte competidora para otras clases en desarrollo o ya en uso, sobre todo en actividades como almacenar vídeo de alta resolución o para guardar el enorme volumen de datos que los servidores de internet necesitan almacenar.
¿Este sistema de memoria resistiva será una realidad a corto plazo para su uso en las memorias no volátiles?
