Научные сотрудники Университета Пенсильвании разработали новый тип флэш-памяти, который может работать в экстремальных условиях, в том числе при температуре до 600°C в течение длительного времени. Успешная разработка нового типа «устройства хранения информации» может позволить проводить высокопроизводительные вычисления в условиях, где это ранее было затруднительно, включая космическое пространство.
Исследовательскую группу возглавляют Рой Олсон и Дип Джаривала, представляющие инженерный факультет Пенсильванского университета. Совместно с коллегами они недавно опубликовали результаты своей работы над новым типом памяти, использующим материал под названием ферроэлектрический нитрид алюминия-скандия (AlScN). Авторы исследования утверждают, что современная флэш-память, как правило, выходит из строя при 200 градусах Цельсия, что делает ее непригодной для использования в экстремальных средах из-за риска потери данных. Новый тип памяти прошел испытания при температуре выше 600°С и может работать при такой температуре до 60 часов.
В новом типе флеш-памяти используется 45-нм слой из ферроэлектрического нитрида алюминия-скандия. Автор: Инженерный факультет Университета Пенсильвании.
Исследователи утверждают, что использование материала AlScN позволит изготавливать устройства хранения данных, которые не только отличаются высокой термостойкостью, но и обладают исключительной прочностью благодаря прочным атомным связям. К тому же, новый материал позволяет быстро переключаться между электрическими состояниями, что критически важно для устройства, которое должно быстро осуществлять операции чтения и записи.
Конструкция устройства хранения данных представляет собой структуру металл-изолятор-металл (MIM) с никелевыми и платиновыми электродами, а также 45-нанометровым слоем AlScN. Исследователи утверждает, что толщина в 45 нанометров для нового материала является оптимальной – если бы он был тоньше, то был бы менее прочным, а большая толщина негативно сказалась бы на производительности, поэтому исследователи потратили месяцы на определение идеальной толщины.
Авторы исследования считают, что новый тип памяти может открыть совершенно новые горизонты для вычислительных процессов в средах, где ранее высокопроизводительные системы были невозможны. При неблагоприятных условиях для логических элементов обычно используется карбид кремния вместо кремния, однако его мощности никогда не хватало для задач, связанных с искусственным интеллектом. Однако новый тип флэш-памяти может значительно повысить производительность, а его структура также позволяет эффективно работать с карбидом кремния.