Onderzoekers van de Purdue University (Indiana) hebben een chip uitgerust met een ferro-elektrisch ramgeheugen. De ontwikkelde transistors kunnen daardoor zowel informatie verwerken als opslaan.
Dat meldt Nature Electronics. In het tijdschrift beschrijven de onderzoekers hoe ze hun chips bouwen, namelijk door een brug te slaan tussen silicium en ferro-elektrisch materiaal.
Een van de onderzoekers, Peide Ye, legt in een artikel op de site van de universiteit uit dat ze een halfgeleider gebruiken met ferro-elektrische eigenschappen waardoor ’twee materialen een worden’. ‘Op deze manier hoef je je geen zorgen te maken over interfaceproblemen’, zegt hij.
Het uiteindelijke resultaat is een ferro-elektrische halfgeleidende veld-effecttransistor. Dat laatste onderdeel is beter bekend als FET, veel gebruikt in cmos-technologie.
Om deze gecombineerde effecten te bereiken, wordt alpha indium-selenide (α-In2Se3) gebruikt. In tegenstelling tot ferromagnetisch materiaal dat conventioneel voor langdurige dataopslag wordt gebruikt, heeft dit materiaal een kleine band gap waardoor elektriciteit wel door het materiaal heen kan, waardoor het ook als transistor is te benutten en niet alleen voor opslag.
De transistor is ook al gebouwd door de onderzoekers en het blijkt dat de prestaties vergelijkbaar zijn met die van bestaande FETs. Met de juiste optimalisaties zouden die ook nog beter kunnen worden.
Daarnaast hebben de onderzoekers samengewerkt met een ander team van het Georgia Institute of Technology om het alpha-indiumselenide op een chip te krijgen, samen met een ferro-elektrische tunnel-junction, waarbij de elektronen een dunne isolerende barrière over kunnen gaan, van het ene naar het andere magnetische materiaal, mogelijk gemaakt door de dunne band-gap.
Het materiaal is al niet heel dik, tien nanometer, maar zou volgens de onderzoekers nog verder afgeschaald moeten kunnen worden naar een dikte van een atoomlaag. Op die manier kan stroom er nog makkelijker doorheen.
