Forscher an der University of Alberta, Kanada, haben die Entwicklung von leistungsfähigeren Speichergeräten in Angriff genommen. Sie haben einen Weg gefunden, Wasserstoffelektronen auf einem Siliziumwafer mit einem Rastertunnelmikroskop (STM) zu ersetzen.

Dies könnte zu einer Speicherdichte von etwa 138 TB pro Quadratzoll führen, etwa 1.000 Mal mehr als die derzeit verfügbaren Speichergeräte.

STM wurde vor mehr als 30 Jahren bei IBM entwickelt, wo es im letzten Jahr gelang, Daten in einem einzigen Atom zu speichern. Der von den kanadischen Forschern erworbene Ansatz nutzt STM, um ein einzelnes Wasserstoffatom von der Oberfläche eines Siliziumwafers mit einem Spannungsimpuls abzuwehren.

Die durch das Entfernen des Atoms erzeugten Leerstellen können „auf der Oberfläche strukturiert werden, um Geräte und Speicher zu erzeugen“. Durch das Entfernen und Ersetzen von Atomen werden die logischen 0 und 1 erstellt, die zum Speichern von Daten verwendet werden.

Um ein Design zu erreichen, wurde der gesamte Austauschprozess automatisiert, so Roshan Achal, der das Projekt leitet.

Er räumt ein, dass ihr Ansatz sehr genau ist, aber nicht fehlersicher ist. Zum Beispiel kann ein Atom von einer unerwünschten Stelle abgeschlagen werden. Es gibt bereits eine Problemumgehung, die das erneute Starten von vorne überflüssig macht.

Das Projekt spricht auch verschiedene Hürden an, darunter extrem niedrige Temperaturen, die für das Funktionieren solcher Verfahren erforderlich sind. Mit ihrem Ansatz ist es möglich, Designs herzustellen, die bei Raumtemperatur stabil sind.

„Diese Stabilität geht einher mit erhöhten Schwierigkeiten bei der Herstellung von Strukturen. Mit diesen neuen Techniken haben wir jedoch viele der damit verbundenen Probleme überwunden und dieses System zu einem sehr interessanten Kandidaten für neue technologische Anwendungen gemacht “, sagte Achal.

Es gibt einen weiteren wichtigen Aspekt, an dem die Forscher arbeiten: Geschwindigkeit. Eine bequeme Möglichkeit, die Geschwindigkeit zu verbessern, um die Anzahl der Spitzen zu erhöhen, die zum Ersetzen von Atomen verwendet werden.

Die Forschung wurde in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Arbeitete Für Sie: Robert Gaines & George Fleming | Möchten Sie Uns Kontaktieren?

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