Чипы памяти с резистивным ОЗУ (или "ReRAM") основаны на материалах, чаще всего оксидах металлов, электрическое сопротивление которых изменяется при подаче напряжения - и они "запоминают" это изменение даже при отключении питания.

Чипы ReRAM обещают значительно больший объем памяти, чем современные технологии, такие как флэш-память, используемая на USB-накопителях, и требуют гораздо меньше энергии и места.

Команда UCL разработала новую структуру, состоящую из оксида кремния, описанную в недавней статье в журнале прикладной физики, которая выполняет переключение сопротивления намного эффективнее, чем было достигнуто ранее. В их материале изменяется расположение атомов кремния, образуя нити кремния внутри твердого оксида кремния, которые обладают меньшим сопротивлением. Наличие или отсутствие этих нитей представляет собой "переключение" из одного состояния в другое.

В отличие от других разрабатываемых в настоящее время чипов из оксида кремния, для работы чипа UCL не требуется вакуум, и поэтому он потенциально дешевле и долговечнее. Дизайн также повышает возможности прозрачных чипов памяти для использования в сенсорных экранах и мобильных устройствах.

Наши чипы памяти ReRAM потребляют всего тысячную часть энергии и примерно в сто раз быстрее стандартных чипов флэш-памяти. Тот факт, что устройство может работать в условиях окружающей среды и имеет непрерывно изменяемое сопротивление, открывает огромный спектр потенциальных применений.

Доктор Тони Кеньон

Команда получила поддержку UCLB, компании по передаче технологий UCL, и недавно подала заявку на патент на свое устройство. Продолжаются обсуждения с рядом ведущих полупроводниковых компаний.

Доктор Тони Кеньон, UCL Electronic and Electrical Engineering, сказал: "Наши чипы памяти ReRAM потребляют всего тысячную долю энергии и примерно в сто раз быстрее стандартных чипов флэш-памяти. Тот факт, что устройство может работать в условиях окружающей среды и имеет непрерывно изменяемое сопротивление, открывает огромный спектр потенциальных применений.

"Мы также работаем над созданием кварцевого устройства с целью разработки прозрачной электроники".

Для дополнительной гибкости устройства UCL также могут быть сконструированы с плавно изменяемым сопротивлением, зависящим от последнего подаваемого напряжения. Это важное свойство, которое позволяет устройству имитировать то, как функционируют нейроны в мозге. Устройства, работающие таким образом, иногда известны как "мемристоры".

В настоящее время эта технология представляет огромный интерес, поскольку первый практический мемристор на основе диоксида титана был продемонстрирован всего в 2008 году. Разработка мемристора на основе оксида кремния является огромным шагом вперед из-за возможности его внедрения в кремниевые чипы.

Новая технология команды ReRAM была обнаружена случайно, когда инженеры Калифорнийского университета работали над использованием материала оксида кремния для производства светодиодов на основе кремния. В ходе проекта исследователи заметили, что их устройства работают нестабильно.

Аспиранта Калифорнийского университета Аднана Мехоника попросили обратить особое внимание на электрические свойства материала. Он обнаружил, что материал вовсе не был нестабильным, а очень предсказуемо переключался между различными проводящими и непроводящими состояниями.

Аднан Мехоник, также из департамента электроники и электротехники Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, сказал: "Моя работа показала, что материал, который мы изучали в течение некоторого времени, на самом деле может быть превращен в мемристор.

"Потенциал этого материала огромен. В ходе проверки концепции мы показали, что можем программировать чипы, используя цикл между двумя или более состояниями проводимости. Мы очень рады, что наши устройства могут стать важным шагом на пути к новым кремниевым чипам памяти"

Эта технология имеет многообещающие применения помимо хранения в памяти. Команда также изучает возможность использования свойств сопротивления их материала не только для использования в памяти, но и в качестве компьютерного процессора.

Работа финансировалась Исследовательским советом по инженерным и физическим наукам.