近日，据剑桥大学官网消息，该校研究人员开发出了一种新型的存储器——电阻式开关存储器(resistive switching memory)，这是一种以与人类大脑突触类似的方式处理数据的存储器，它能够创建一系列的连续状态，而不是将信息以“0”或“1”来进行存储，这种存储器密度更大、性能更高且能耗更低。相关研究成果以“Thin-film design of amorphous hafnium oxide nanocomposites enabling strong interfacial resistive switching uniformity”为题发表在《科学进展》杂志上。
据介绍，该团队所开发的电阻式开关存储器原型，主要由氧化铪制成，这种材料在半导体产业中作为绝缘体使用。而研究人员发现，通过在氧化铪薄膜中添加钡，会在堆叠的氧化铪薄膜间形成垂直的“桥”结构。由于这些垂直的富钡“桥”具有高度结构化，电子能轻易穿过它们，并在桥与器件接触的地方产生一个能量势垒，研究人员能控制这个势垒的高度，从而改变整个复合材料的电阻，反过来对数据进行编码。
开关和传导机制
据了解，传统的储存器具有两种状态：“0”或“1”。然而，电阻式开关存储器则具有连续的状态范围，通过对部分类型的材料施加电流，不同电流会影响电阻的强弱，而电阻的细微差异将产生一系列可能的数据存储状态。而基于连续范围的典型USB存储器能容纳10到100倍的数据。
同时该研究论文的第一作者Markus Hellenbrand博士还表示：“这些材料真正令人兴奋的是它们可以像大脑中的突触一样工作，它们可以在同一个地方存储和处理信息，就像我们的大脑一样，这使得它们在快速发展的人工智能和机器学习领域非常有前途。”
据悉，与其他需要昂贵的高温制造方法的复合材料不同，这种氧化铪复合材料可以在低温下自组装，该复合材料表现出的高水平性能和均匀性，使其在下一代内存应用中极具前景。目前研究人员正在与产业界合作，对这些材料进行更大规模的可行性研究，以便更清楚地了解这种高性能结构是如何形成的。
最前沿的电子设计资讯
