科學(xué)家研制出新型鐵電晶體管隨機存取存儲器

　　據美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，美國科學(xué)家們正在研制一種新的計算機存儲設備——鐵電晶體管隨機存取存儲器(FeTRAM)，其將比現在的商用存儲設備更快捷，且比占主流的閃存能耗更低。研究發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會(huì )的《納米快報》雜志上。

　　這種最新的存儲設備將由硅納米線(xiàn)和鐵電聚合物集合而成。鐵電材料是指具有鐵電效應的一類(lèi)材料，它是熱釋電材料的一個(gè)分支。鐵電材料及其應用研究已成為凝聚態(tài)物理、固體電子學(xué)領(lǐng)域最熱門(mén)的研究課題之一?？茖W(xué)家也已了解到鐵電材料的原子結構可使其自發(fā)產(chǎn)生極化現象。研究人員解釋道，施加電場(chǎng)后，鐵電聚合物會(huì )發(fā)生極化，極性的改變可用來(lái)指代0和1，而數字電路正是以由二進(jìn)制代碼0和1組成的序列來(lái)存儲信息的。“現在，我們已總結出了理論，也通過(guò)實(shí)驗展示了該存儲設備將如何在電路中起作用。不過(guò)，研究目前還處于萌芽階段。”普渡大學(xué)的博士研究生薩普塔瑞斯·達斯表示，他正與該大學(xué)布瑞克納米技術(shù)研究中心主任、電子與計算機工程學(xué)教授約格·阿彭策爾攜手進(jìn)行開(kāi)發(fā)工作。這種鐵電晶體管隨機存取存儲器將能執行計算機存儲器的三大功能：寫(xiě)入信息、讀出信息并將信息保存一段時(shí)間。

　　鐵電晶體管隨機存取存儲器同現在最先進(jìn)的鐵電隨機存取存儲器(FeRAM)一樣，都能進(jìn)行非易失性存儲——這是靜態(tài)隨機存取存儲的一種形式，這意味著(zhù)，當計算機關(guān)閉或失去其外部電源時(shí)，存儲器中的內容仍然可以保存下來(lái)。不過(guò)，后者目前雖已經(jīng)商用，市場(chǎng)占有率卻很低，而新技術(shù)使用鐵電晶體管代替鐵電電容器，將能夠毫無(wú)損失地讀出數據。此外，與目前占據商業(yè)市場(chǎng)主流的非易失性計算機存儲芯片——閃存相比，該設備有望減少99%的能耗。“現有設備的能耗之所以更高是因為其沒(méi)有被正確地擴容。”達斯表示，“未來(lái)鐵電晶體管隨機存取存儲器不僅能耗低且可以擴容，因此能大大減少能源耗散。另外，其運行速度也將快過(guò)另一種計算機存儲設備——靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)。”科學(xué)家們表示，最新技術(shù)也可以與工業(yè)生產(chǎn)計算機芯片的過(guò)程兼容，因此有望替代傳統的存儲系統。他們已為這項技術(shù)申請了專(zhuān)利。