FeRAM (FRAM) promete revolucionar el almacenamiento de datos

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Joon Hee Lee de la Escuela de Energía e Ingeniería Química del UNIST ha propuesto un nuevo fenómeno físico que tiene el potencial de aumentar la capacidad de almacenamiento de los chips de memoria del tamaño de una uña. Estas nuevas memorias se llamarían FeRAM o FRAM.

FeRAM (FRAM) promete revolucionar el almacenamiento de datos

El equipo de investigación cree que esto proporcionará oportunidades inesperadas para el último dispositivo de conmutación ferroeléctrica densa célula a célula integrado directamente en la tecnología del silicio. La memoria ferroeléctrica de acceso aleatorio (FeRAM o FRAM) almacena información mediante un fenómeno de polarización en el que los dipolos eléctricos (como el campo magnético NS dentro del ferroeléctrico) se alinean con un campo eléctrico externo.

La FeRAM ha surgido como la próxima generación de semiconductores de almacenamiento para reemplazar la DRAM o la memoria flash existentes porque es más rápida, consume menos energía y retiene los datos almacenados incluso después de que se apaga la alimentación. Sin embargo, uno de los principales inconvenientes del FeRAM es su limitada capacidad de almacenamiento.

Por lo tanto, para aumentar su capacidad de almacenamiento, es necesario integrar el mayor número posible de dispositivos reduciendo el tamaño del chip. En el caso de los ferroeléctricos, la reducción del tamaño físico lleva a la desaparición del fenómeno de polarización que facilita el almacenamiento de información en el material ferroeléctrico.

Esto se debe a que la formación de un dominio requiere al menos decenas de miles de átomos. Por esta razón, la investigación actual sobre la tecnología FRAM se centra en la reducción del tamaño del dominio, manteniendo al mismo tiempo la capacidad de almacenamiento.

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Por ello, es un gran avance que la capacidad de almacenamiento de los chips se haya multiplicado por 1000.

El profesor Lee y su equipo de investigación han descubierto que añadiendo una gota de carga a un material semiconductor llamado ferroeléctrico Ha (HfO2), se pueden controlar cuatro átomos individuales para almacenar 1 bit de datos.

Esta investigación innovadora invierte un paradigma existente que sólo puede almacenar un bit de datos en grupos de miles de átomos como máximo. Cuando se usa correctamente, la memoria semiconductora puede almacenar 500 Tbit/cm2, 1.000 veces más que los chips de memoria flash disponibles actualmente.

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El artículo ya ha sido publicado en la revista Science, en el que se es capaz de almacenar datos en un solo átomo, por lo que se espera que estimule un salto cuántico en la innovación en la industria de los semiconductores. El último descubrimiento también podría allanar el camino para el desarrollo de la tecnología de procesos de fabricación de seminómetros, un logro innovador para la industria de los semiconductores, que actualmente se enfrenta a los límites de la tecnología de procesos de 10 nanómetros.