El uso generalizado de herramientas de inteligencia artificial (IA) diseñadas para procesar grandes cantidades de datos ha aumentado la necesidad de dispositivos de memoria con mejor rendimiento.Las soluciones de almacenamiento de datos que podrían ayudar a satisfacer las demandas computacionales de la IA incluyen las llamadas memorias de alto ancho de banda, tecnologías que pueden aumentar el ancho de banda de la memoria de los procesadores de las computadoras, acelerando la transferencia de datos y reduciendo el consumo de energía.

Actualmente,recuerdos flashson las soluciones de memoria más destacadas capaces de almacenar información cuando un dispositivo está apagado (es decir, memorias no volátiles).A pesar de su uso generalizado, la velocidad de la mayoría de las memorias flash existentes es limitada y no soportan de la mejor manera el funcionamiento de la IA.

En los últimos años, algunos ingenieros han intentado desarrollar memorias flash ultrarrápidas que puedan transferir datos de forma más rápida y eficiente.Los materiales bidimensionales (2D) se han mostrado prometedores para fabricar estos dispositivos de memoria de mejor rendimiento.

Si bien se ha descubierto que algunos dispositivos de memoria flash de canal largo ensamblados a partir de materiales 2D exfoliados exhiben velocidades de procesamiento ultrarrápidas, la integración escalable de estos dispositivos hasta ahora ha demostrado ser un desafío.Hasta ahora, esto ha limitado su comercialización y despliegue a gran escala.

Investigadores de la Universidad de Fudan idearon recientemente un nuevo enfoque para la integración escalable de dispositivos de memoria flash 2D ultrarrápidos.Este enfoque, descrito enun papelenElectrónica de la naturaleza, se utilizó eficazmente para integrar 1.024 dispositivos de memoria flash con un rendimiento superior al 98%.

"Los materiales bidimensionales (2D) podrían usarse potencialmente para crear memorias flash ultrarrápidas", escribieron Yongbo Jiang, Chunsen Liu y sus colegas en su artículo."Sin embargo, debido a problemas de ingeniería de interfaz, el rendimiento no volátil ultrarrápido está actualmente restringido a materiales 2D exfoliados, y faltan demostraciones de rendimiento con dispositivos de canal corto. Informamos sobre un proceso de integración escalable para memoria flash 2D ultrarrápida que puede serSe utiliza para integrar 1.024 dispositivos de memoria flash con un rendimiento superior al 98%."

Para fabricar su conjunto de memoria flash ultrarrápida, los investigadores utilizaron una combinación de técnicas de procesamiento, incluida la litografía, la evaporación del haz de electrones, la deposición térmica de capas atómicas, una técnica de transferencia asistida por poliestireno y un proceso de recocido.Como parte de su estudio reciente, aplicaron el enfoque propuesto a la fabricación de recuerdos con dos configuraciones distintas de pila de memoria, las cuales alcanzaron altos rendimientos.

"Ilustramos el enfoque con dos configuraciones diferentes de barrera de túnel de la pila de memoria (HfO₂/Pt/HfO₂y al₂oh₃/Pt/Al₂oh₃) y utilizando disulfuro de molibdeno monocapa cultivado por deposición química de vapor transferido", escribieron los investigadores.

"También demostramos que la longitud del canal de la memoria flash ultrarrápida se puede reducir a menos de 10 nm, que está por debajo del límite físico de la memoria flash de silicio. Nuestros dispositivos de menos de 10 nm ofrecen almacenamiento de información no volátil.(hasta 4 bits) y resistencia robusta (más de 10⁵). "

Las pruebas iniciales realizadas por Jiang, Liu y sus colegas demostraron lo prometedor de su enfoque para la integración escalable de memorias flash ultrarrápidas que logran altos rendimientos.Los investigadores redujeron con éxito la longitud del canal de sus memorias flash a menos de 10 nm y descubrieron que estos dispositivos de menos de 10 nm aún exhibían velocidades ultrarrápidas, almacenaban hasta 4 bits y mantenían su no volatilidad.

Estudios adicionales podrían utilizar el proceso de integración propuesto por el equipo para fabricar matrices de memoria flash basadas en otros materiales 2D y con diferentes configuraciones de pila de memoria.Estos esfuerzos podrían contribuir aún más al futuro despliegue a gran escala deultrarrápidoDispositivos de memoria flash.

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