(a) Resistencia de la celda de memoria frente a las curvas de voltaje aplicadas en la celda de memoria Cr2Ge2Te6 y GST. (b) Comparación de la energía de operación entre Cr2Ge2Te6 y GST. Crédito:Shogo Hatayama
Un equipo de investigadores de la Universidad de Tohoku, en colaboración con el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industriales Avanzadas (AIST) y la Universidad de Hanyang, ha desarrollado un nuevo material de cambio de fase con características eléctricas diferentes a las de los materiales convencionales. Este nuevo material permite una reducción drástica del consumo de energía para el registro de datos en una memoria de acceso aleatorio no volátil.
La memoria de acceso aleatorio de cambio de fase (PCRAM) es una práctica memoria no volátil de próxima generación. Se espera que PCRAM no solo reemplace la memoria flash, pero también para ser utilizado para memoria de clase de almacenamiento, que puede mitigar la diferencia de latencias entre DRAM y memoria flash.
El principio de funcionamiento de la PCRAM se basa en el cambio en la resistencia eléctrica entre los estados amorfos de alta resistencia y los estados cristalinos de baja resistencia en el material de cambio de fase.
Ge-Sb-Te (GST) es un material de cambio de fase para la aplicación de PCRAM. GST puede funcionar a altas velocidades, pero tiene poca retención de datos a altas temperaturas (~ 85 grados C) y necesita alta potencia para el registro de datos.
Este material de cambio de fase desarrollado recientemente, Cr 2 Ge 2 Te 6 , exhibe un cambio de resistencia inverso de estados amorfos de baja resistencia a estados cristalinos de alta resistencia. Los investigadores demostraron que el Cr 2 Ge 2 Te 6 puede lograr una reducción de más del 90 por ciento en el consumo de energía para la grabación de datos en comparación con el uso de una celda de memoria GST convencional.
Simultaneamente, Cr 2 Ge 2 Te 6 se encontró que combina una velocidad de operación más rápida (~ 30 ns) y una propiedad de retención de datos más alta (más de 170 grados C) que los materiales convencionales. La comparación con otros materiales informados indica que Cr 2 Ge 2 Te 6 puede romper la relación de compensación entre la retención de datos y la velocidad de operación.
Los investigadores creen que el cambio de resistencia inverso Cr 2 Ge 2 Te 6 es un material innovador para PCRAM con baja energía de operación combinada, alta retención de datos y alta velocidad de operación.
