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美科學家正開發新一代非絲狀ReRAM

上網時間: 2013年08月13日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:鐵電記憶體  材料  非揮發性記憶體  非絲狀  ReRAM 

美國科羅拉多大學(University of Colorado)教授、鐵電記憶體材料專家Carlos Paz de Araujo透露,他創立的公司Symetrix準備利用氧化鎳上的金屬絕緣體Mott相變,發表一種非絲狀(non-filamentary)非揮發性記憶體

Araujo是在EETimes美國版的線上論壇透露其開發計畫,他在一個討論非揮發性記憶體技術的版面上表示,他已經對於聲稱可解決所有問題的那些電化學解決方案感到厭倦,而其實金屬絕緣體物理學的優點尚未被利用。

目前已經有許多研發單位嘗試開發電阻式記憶體(resistive RAM,ReRAM),以取代快閃記憶體;但那些開發案大多是利用電極之間「絕緣三明治」結構內的導電絲建立與斷開;但理解並控制該種直徑為原子等級之導電絲的形成、維持與斷開,被證明是有難度的。

而Araujo聲稱其解決方案是不同的,因為是非絲狀、不仰賴大量傳輸;其方案利用發生在氧化金屬晶體結構內的金屬絕緣相變,仰賴電子關聯(electron correlation)。Araujo表示,該種金屬絕緣相變是透過摻雜(doping)來控制,以鎳碳基(nickel carbonyl)做為摻雜物。:「我們將這種元件稱為CeRAM──關聯電子隨機存取記憶體──以和絲狀記憶體做區隔。」

他透露將在兩個月內發表該技術,這種記憶體能採用20奈米微影,並能再往下微縮;該種記憶體可擺脫複雜的觸點材料,例如鉑金,可使用鋁、矽化鈷(cobalt silicide)或鎳碳基,退火溫度為攝氏400度,支援3D整合,採用與現有元件相同的電極,儲存溫度為攝氏400度,讀寫速度達picosecond等級,耗電分別為0.2V與0.6/1.2V。

據Araujo 指出,該種記憶體的讀取耐受度可達10^13週期,遠超越先進快閃記憶體以及大多數的ReRAM。Symetrix這家公司是Araujo在1986年成立,採用鈦酸鍶鋇(strontium barium titanate,SBT)取代鋯鈦酸鉛(Lead Zirconate Titanate,PZT)壓電材料,應用於非揮發性的FRAM;該公司以IP授權模式營運,目前已有數家半導體客戶。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Academic Tips Non-Filamentary ReRAM,by Peter Clarke)





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