Группа южнокорейских ученых разработала абсолютно новую полупроводниковую память, способную работать в тысячу раз быстрее обычных запоминающих устройств в USB-флеш-накопителях, потребляя при этом меньшее количество энергии. Когда новое устройство появится на рынке, потребуется менее секунды на то, чтобы переписать фильм объемом один гигабайт с компьютера на флеш-накопитель.
Говорим профессор Ли Сан Уком с физического факультета Университета Конгук:
Наша группа проводит исследования в области устройств электронной памяти. Нам удалось создать новое стабильное устройство полупроводниковой памяти, которое состоит из транзистора на основе углеродных нано-трубок и микроэлектронной схемы. Скорость обычного устройства памяти измеряется в сотнях микросекунд. При удалении данных такое устройство работает даже медленнее. Наше устройство работает со скоростью около 100 наносекунд, что составляет около одной миллионной доли секунды, при записи и удалении информации. Это почти в тысячу раз быстрее, чем существующие USB-флеш-накопители.
Профессор Ли Сан Ук разработал новую концепцию устройства электронной памяти. Результаты его исследований были опубликованы в ведущем научном журнале Nature Communication. USB-флеш-накопители способны сохранять данные даже при отсутствии электричества. Сохранённые данные также легко передаются на другие устройства.
В существующих устройствах памяти есть транзисторы, установленные около так называемого «плавающего» канала передачи. Наше устройство очень похоже на обычный USB-флеш-накопитель, однако транзистор состоит не из силикона, а из углеродной нано-трубки. Наше устройство также оснащено «плавающим» пропускным каналом. В обычных устройствах электричество проходит через слой изолятора и во время этого процесса происходит запись данных. Пропускание тока в обратном направлении стирает запись. В новом устройстве процесс записи данных не требует пропускания тока через слой изолятора, так как специальный переключатель обеспечивает прямой контакт с пропускным каналом. Такое устройство позволяет экономить время и энергию, так как электрический заряд передается напрямую.
USB-флеш-накопители сохраняют и уничтожают данные с помощью накопления и снятия электрических зарядов в ячейках полупроводников, состоящих из плавающих пропускных каналов. Электрические заряды представляют собой двоичную систему записи информации – наличие заряда соответствует единице, и отсутствие – нулю. Существующая система записи информации медленная и требует много энергии, так как заряды проходят через специальный слой изолятора под большим напряжением. Профессор Ли Сан Ук изменил способ передачи электрического заряда. Заряд теперь передается с помощью специальной нано-пластинки из металла.
Я по профессии физик, а не инженер-электроник. Я исследую электромагнитные характеристики и динамику различных материалов. Последнее время я интересовался электромагнитными свойствами нано-материалов, таких как углеродные нано-трубки. Изначально я и не пытался создать новое устройство памяти, просто собрал схему и хотел посмотреть, что получится. Один из моих коллег помог собрать USB-флеш-накопитель нового типа. В моей статье я обращаю особое внимание на то, что мое открытие – это новый подход к сборке USB-флеш-накопителей. Именно поэтому журнал Nature Communication опубликовал результаты нашего исследования.
То, что профессор Ли Сан Ук физик, а не инженер, во многом помогло ему увидеть проблему в новом ракурсе:
Моя мечта – создание электронной системы, полностью состоящей из углерода. Многие ученые и инженеры считают, что мы практически исчерпали потенциал силикона. Сейчас мы должны сосредоточиться на поиске альтернативных материалов. Углерод подает большие надежды, так как его структура похожа на силикон. Я собираюсь и дальше исследовать свойства устройств на основе углерода.
Источник: http://world.kbs.co.kr