将0与1当做形状进行储存,可搭配原子级处理器

2017-12-28 09:42:56 来源:eettaiwan
标签:

 

美国加州大学柏克莱分校与国家实验室的研究人员正着手打造一种分子大小的形变记忆体技术,它只需要几个原子,就可以将0与1当做形状进行储存,而且能搭配未来的原子级处理器


随着互补式金属氧化物半导体(CMOS)接近原子级,一种分子大小的形变(shape-changing)记忆体技术正日趋完善,从而可逆地改变二碲化钼(MoTe2)的晶格结构。


根据美国加州大学柏克莱分校(UC Berkeley)教授兼罗伦斯柏克莱国家实验室(LBNL)材料科学处长张翔表示,这种途径仅需要几个原子,就可以将0与1当做形状进行储存,从而实现能够储存机械材质的固态记忆体,而且能够搭配未来的原子级处理器。


该技术使用电子注入方式——而非依电荷、自旋或任何短暂数量来编码记忆体,而能够在可逆的过程中改变MoTe2的晶格结构。根据张翔解释,透过电刺激重新安排原子结构,改变了材料的特性,从而能使用较转移化学特性所需的更少能量来形成与感应0与1,或是像在相变(phase-change)记忆体中一样以热感应跃迁。


实现这个过程的关键在于使用过渡金属二硫属化物(TMD)——在此情况下,MoTe2的原子级单层薄膜使其内部晶格结构得以透过在两稳态之间转移结构的电子脉冲加以改变。张翔联手其于UC Berkeley和Berkeley国家实验室的研究人员共同研究,在他们所使用的MoTe2薄膜例子中,两种稳定的晶格结构是对称的2H排列,与其相对的是1T结构。

 

 

未来的记忆体可以采用电子注入方式,可逆地改变2D半导体的晶体结构。在两电极之间夹层一个原子级的MoTe2薄膜单层,并以储存电荷的离子液滴加以覆盖。 当施加较小的电压时,电子被注入,从而使其从对称(2H) 结构转变成倾斜的(1T)排列。


柏克莱的研究人员们目前正尝试使用各种不同的TMD作为目标材料,以实现其形变晶格结构的电子注入法,但MoTe2由于兼具可加以改变的电子和光子特性而较受青睐。研究人员的目标在于创造一个“设计薄膜”库,可用于电脑和光学应用,包括太阳能电池板。


在2D、单层TMD薄膜中,能以电子方式改变电和光的特性,包括电阻、自旋传输,以及Berkeley研究方法所使用与相位有关的形状改变等。

 

UC Berkeley教授兼LBNL材料科学处长张翔


张翔表示,研究人员的验证概念使用了“静电掺杂”电子(而非原子),用于作为掺杂剂。而在以离子液体涂覆MoTe2单层之后,研究人员运用注入的电子掺杂剂以改变晶格的形状,据称能够打造出毫无缺陷的材料。由此所产生的1T结构是倾斜且金属的,使其易于与半金属结构的2H原子晶格排列方式有所区隔。透过施加较低电压以移除掺杂的电子,从而恢复了原始的2H结构。


美国能源部(DoE)赞助了这项研究计划。DoE的基础能源科学办公室执行传输研究,而其能源转换先进研究中心(Energy Conversion Frontier Research Center;EFRC)的光物质互动(Light-Material Interactions;LMI)进行光学测量。DOE EFRC和美国国家科学基金会(NSF)透过装置设计和制造为该计划提供支援。中国的清华大学(Tsinghua University)提供了参考资料、史丹佛大学(Stanford University)的研究人员也做出了贡献。此外,还有来自陆军研究办公室、海军研究办公室、NSF和史丹佛大学研究生奖学金的资助。

 
关注与非网微信 ( ee-focus )
限量版产业观察、行业动态、技术大餐每日推荐
享受快时代的精品慢阅读
 

 

继续阅读
是什么让苹果A系列成为了目前的最强处理器?
是什么让苹果A系列成为了目前的最强处理器?

上周的苹果秋季发布会三款iPhone新品虽然看上去是重头戏,但新一代的A12 Bionic处理器无疑才是主角。苹果全球营销高级副总裁菲利普·席勒花了很大的篇幅介绍了A12 Bionic,并自豪的表示它是全世界计算行业的第一块7纳米处理器。

英特尔、AMD、英伟达的“芯片三国”

芯片巨头的战场从来都不寂寞,在激烈的捉对厮杀中,英特尔、AMD、英伟达这场三国大戏已经延续了数十载。

Habana Labs宣布推出全球性能最高的人工智能推理处理器

Habana Labs, Ltd. (www.habana.ai) 今天宣布,该公司正式退出隐身模式,将面向精选客户推出首个人工智能 (AI) 处理器样品。

英特尔Core i9-9900K跑分曝光,你感觉性能如何?
英特尔Core i9-9900K跑分曝光,你感觉性能如何?

Intel的Corei9-9900K处理器其实在发售之前就已经曝光地差不多了,毕竟有人早就拿到这款产品,只是等待最后的解禁,并且不像显卡,CPU并没有什么特别的驱动要打,插上就能用。

量子计算封王之战,谁将笑到最后?
量子计算封王之战,谁将笑到最后?

,长期以来量子计算机一直被吹捧为功能强大得令人难以置信的机器。相比于世界上现有的计算机,量子计算机能够以更快的速度解决极其复杂的计算问题。但目前还没有就开发量子计算机的最佳方式达成一致。最终谁将赢得这场比赛?

更多资讯
最新经济高效入门级平台 面向高端嵌入式运算

提供标准和定制化嵌入式计算机板卡与模块的领先供应商—德国康佳特科技,推出全新跌破价格的计算机模块,该模块基于英特尔最新酷睿™ i3-8100H 处理器平台,是高端嵌入式运算的入门款模块。

基于S3C44BOX的多台设备远程监控系统设计

嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”(devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。

语音通信中时延时延是怎么产生的?该如何减小?

时延是语音通信中的一个重要指标,当端到端(end2end)的时延(即one-way-delay,单向时延)低于150Ms时人感觉不到,当端到端的时延超过150Ms且小于450Ms时人能感受到但能忍受不影响通话交流,当端到端的时延大于1000Ms时严重影响通话交流,用户体验很差。

高盛预计存储芯片需求将下滑 美芯片股应声普跌

投行高盛警告称,存储芯片需求将下滑。受此影响,美国芯片股于当地时间周三普遍下跌。

存储器风吹草动,国内厂商如何不“风声鹤唳”?
存储器风吹草动,国内厂商如何不“风声鹤唳”?

存储器在连续两年走高之际,开始掉头释放出下探信号。虽然强周期波动的存储器价格起伏是正常,但对于仍在计划量产的国内三大厂商而言,若产能都如期释放,而届时市场供过于求之势不减,那么价格战将一触即发。国内厂商如何耐得住亏损,不断加强后续的资金投入?

Moore8直播课堂
电路方案