Thử Nghiệm Thành Công Bộ Nhớ Có Thể Chịu Được Nhiệt Độ Lên Đến 600 Độ C Trong 60 Tiếng

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Pennsylvania đã phát triển một loại bộ nhớ mới có khả năng hoạt động hiệu quả trong điều kiện nhiệt độ cực cao. Loại bộ nhớ này, được gọi là bộ nhớ diode sắt điện không bay hơi (ferrodiode), sử dụng một lớp nhôm scandium nitride (AlScN) có độ dày chỉ 45nm. Đặc biệt, chất cách điện này được bao quanh bởi một tỷ lệ hoàn hảo của niken và bạch kim, được đặt trên các tấm silicon kích thước 4 inch.

Trong quá trình nghiên cứu, nhóm đã dành nhiều tháng để tối ưu hóa độ dày của lớp AlScN, đạt đến mức lý tưởng mà họ gọi là "độ dày Goldilocks" cho cấu trúc kim loại/chất cách điện/kim loại. AlScN không chỉ có khả năng chịu được nhiệt mà còn rất bền về cấu trúc.

Thử nghiệm cho thấy, thiết bị có thể hoạt động ổn định ở nhiệt độ lên đến 600 độ C trong hơn 60 giờ, với điện áp dưới 15 volt. Khả năng chịu nhiệt này cao hơn nhiều so với các sản phẩm bộ nhớ thương mại hiện có, thường chỉ chịu được đến khoảng 200 độ C (392 độ F). Bên cạnh đó, bộ nhớ này còn cho phép chuyển đổi nhanh giữa các trạng thái, điều quan trọng để đọc và ghi dữ liệu nhanh chóng.

Ứng dụng của công nghệ này rất rộng rãi. Với khả năng chịu nhiệt, nó có thể làm giảm các vấn đề về quá nhiệt trong các thiết bị điện tử như điện thoại thông minh trong ngày hè nóng bức. Công nghệ này cũng có thể giúp tích hợp chặt chẽ hơn giữa bộ xử lý và bộ nhớ, giảm thời gian truyền dữ liệu và tăng tốc độ xử lý, đồng thời giảm nhu cầu về làm mát và tiết kiệm năng lượng. Hơn nữa, bộ nhớ có khả năng hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao cũng mở ra khả năng sử dụng trong môi trường khắc nghiệt như hoạt động khoan đất sâu hay thám hiểm không gian.

Theo phó giáo sư Deep Jariwala của Đại học Pennsylvania, công nghệ này không chỉ cải tiến thiết bị mà còn tạo ra những bước tiến mới trong khoa học và công nghệ. Công trình nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Nature với tiêu đề “Bộ nhớ không bay hơi bằng sắt điện có thể mở rộng hoạt động ở nhiệt độ 600°C”