简述RRAM工作原理,工程师靠啥让其变成3D芯片?

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几年前斯坦福工程师率先开发的电阻式随机存取存储器(RRAM),它是一种新型电脑存储器,它基于一种新的半导体材料,依赖于温度和电压来存储数据。虽然它被证明比当前技术更快,更节能,但是RRAM的工作原理仍然是一个谜。现在,一个斯坦福团队使用了全新工具来研究RRAM,发现其最佳工作温度范围远低于此前预期,为更高效的内存铺平了道路。

RRAM及其制造的半导体允许芯片堆叠在彼此之上,使得存储器和逻辑组件以不能复制的方式靠近在一起。这些3D“高层”芯片可以解决大数据处理延迟,同时延长未来移动设备的电池寿命,提供更快,更高能效的解决方案。

RRAM工作的基本原理:在自然状态下,RRAM材料是绝缘体,阻止电子流动,但是用电场将它们打开,为电子打开一个路径,让电子流动,这两个状态之间交替可以形成二进制代码的基础:即绝缘状态表示0,而通过电子的状态代表1。

但是RRAM材料需要多少温度才会导致开关目前还是未知因素。由于没有办法测量由电力产生的热量,研究人员使用微热级的热板状装置加热RRAM芯片。通过监测电子何时开始流过RRAM材料,团队能够测量材料形成导电通路所需的温度,并惊喜地发现其最佳工作温度范围在80°F和260°F(26.7和126.7℃)之间,远低于此前估计的1160°F(626.7℃)。因此,未来的RRAM器件将需要更少的电力来产生这些温度,使得它们更节能。

RRAM可能不会在短时间内商业化,成为消费者设备当中的存储装置,但研究人员说,这一发现将有助于加快业界对这项技术的理解,并为未来的工作提供更坚实的基础。
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