Hewlett-Packard разработала молекулярную компьютерную память

Ученые из исследовательского подразделения корпорации Hewlett-Packard создали самый миниатюрный в мире чип энергонезависимой памяти. Специалистам из исследовательского центра HP Labs, расположенного в Стокгольме, Швеция, удалось разместить 64 однобитные ячейки памяти на площади в 1 мкм². Это более чем в 10 раз превосходит плотность размещения информации в современных микросхемах динамической памяти.

Столь высокой степени миниатюризации удалось достичь благодаря тому, что каждая ячейка памяти имеет молекулярные размеры. При этом информацию в ячейках памяти можно перезаписывать, и она не стирается при отключении питания. На технологию производства такой памяти компания получила уже 4 патента.

Разработчики молекулярной памяти

Возглавлял работы над новой памятью старший научный сотрудник HP Labs Йонг Чен. В работе также принимали участие Дуглас Олберг (Douglas A. A. Ohlberg), Сюэма Ли, Дункан Стюарт (Duncan Stewart), Тань Ха, Гунь-Йонг Цзюн и Хилке Виерсма (Hylke Wiersma).

Для изготовления лабораторного образца сверхминиатюрной памяти специалисты HP Labs использовали метод нанопечатной литографии. Вначале была изготовлена матрица-пресс площадью 1 мкм², состоящая из восьми параллельных линий шириной 40 нм каждая. Эта матрица затем воздействовала слой полимера на поверхности кремниевой пластины. Отпечатанные таким образом параллельные каналы заполнялись платиной, образуя проводники.

Ячейка молекулярной памяти при различном увеличении

На следующем этапе на поверхность кремниевой пластины наносился слой молекул-переключателей. Толщина слоя составляла всего одну молекулу. После этого кремниевая пластина разворачивалась на 90°, и на нее снова воздействовал пресс, а каналы заполнялись платиной.

В результате на поверхности кремниевой пластины была получена сетка. Ее узлы образованы двумя слоями платины, между которыми находится около 1000 молекул-переключателей. Каждый из этих 64 узлов и представляет собой ячейку памяти емкостью 1 бит.

Запись в такую ячейку осуществляется путем подачи на нее напряжения, способного изменить сопротивление ячейки. Чтение сводится к измерению сопротивления ячейки при меньшем напряжении. Кроме собственно ячейки памяти с помощью нанопечатной литографии был изготовлен и демультиплексор - устройство, использующееся для адресации памяти.

По сообщению агентства Reuters, ученые HP Labs планируют сделать свою память еще более миниатюрной. При этом на 1 см² будет размещаться до 100 Гбит информации - то есть в 15 раз больше, чем на представленной недавно лабораторной модели. Воплотить новую технологию в промышленном масштабе Hewlett-Packard рассчитывает в течение ближайших 5-10 лет.