Motorola onthult flashgeheugen op basis van nanokristallen

Motorola heeft vandaag het nieuws naar buiten gebracht dat het bedrijf een prototype van flashgeheugen op basis van siliciumkristallen heeft ontwikkeld. Dit nieuwe geheugen kan met de helft van de ruimte toe die een normale geheugenchip nodig heeft en kan dan dezelfde hoeveelheid data bevatten. De huidige flashgeheugenmodules worden geproduceerd op basis van siliciumdioxide. Men verwacht niet dat de traditionele chips de aankomende vijf jaar kleiner gemaakt kunnen worden, aangezien de technologie nog niet ver genoeg ontwikkeld is. Kleinere chips zijn goedkoper voor fabrikanten omdat er dan meer chips uit één wafer gehaald kunnen worden.

Gegevens in de huidige flashgeheugens worden opgeslagen in een laag siliciumdioxide. Achter deze laag zitten de openingen naar de transistors. In deze openingen zitten electronen. Deze siliciumlaag is echter dik. De onderzoekers bij Motorola hebben een materiaal gevonden dat dunner is: nanokristallen van silicium. Siliciumdioxide is onder normale omstandigheden een geleider, echter op dit niveau komt de quantumnatuur van het materiaal om de hoek kijken en dan blijkt silicium ineens een isolator. Door deze laag worden de electronen opgesloten en kan de opgeslagen data gelezen worden. Het project zit nog in een experimentele fase, maar verwacht wordt dat fabrikanten in 2005 kunnen beginnen met de productie.

Reacties (16)

Steve 31 maart 2003 21:39

Siliciumdioxide is onder normale omstandigheden een geleider

Si heeft 4 elektronen teveel, O heeft er 2 te weinig, dan krijg je 4 - 2x2 = 0.. Dus het is een molecule en geen ion, dus het zou niet mogen geleiden.

Opheldering

Molybdenum @Steve • 1 april 2003 00:35

Siliciumdioxide is onder normale omstandigheden een geleider

silicium dioxide is onder normale omstandigheden een hele goede isolator, ik denk dat het hier gaat om een typefout of een misverstand. de porseleinen isolatoren op hoogspanningsmasten zijn ook op basis van siliciumoxide (SiO2).

foutje?

SiO2 lagen die heel dun zijn gaan electronen doorlaten dmv het tunneling effect. hierdoor worden ze dus effectief een geleider!

MacD @Molybdenum • 1 april 2003 03:10

Hehe...klopt met het artikel...en de blurb hierboven is dan ook wat meer correct

MikeyMan @Steve • 31 maart 2003 23:21

Jah, das met 1 molecuul jah. Bij de aaneenschakeling van meerdere van die moleculen, krijg je waarschijnlijk het effect van vrije electronen. Die dus wel door meerdere kernen gedeeld worden, maar vrij door het molecuulcluster kunnen verplaatsen. Correct me if i'm wrong...

Verwijderd @Steve • 1 april 2003 10:08

SiO2 is inderdaad een isolator. Zelfs de isolator bij uitstek voor de halfgeleiderindustrie gebaseerd op silicium. Je moet gewoon je Si-wafer maar blootstellen aan zuurstof en je hebt meteen een perfect laagje isolatormateriaal.
Dit wordt (momenteel toch nog) gebruikt in elke chip of schakeling op basis van Si. Vooral om verschillende transistors en andere schakelingen te scheiden (zodat er geen lading lekt), maar bijvoorbeeld ook intern in een transistor om source, drain en gate van mekaar te scheiden.

In dit geval worden de Si-nanokristallen van mekaar gescheiden door SiO2. Wat men eigenlijk doet is een laag SiO2 vormen op een Si-wafer, daarna er Si-nanokristallen opzetten, om tenslotte alles nog eens te bedekken met SiO2. Hierdoor zijn de nanokristallen (die de lading houden) van mekaar geisoleerd.

Om het signaal te lezen of te schrijven wordt gebruik gemaakt van tunneling door de bovenste (of onderste) SiO2-laag. Gewoon genoeg spanning zetten en dan loopt je stroom erdoor. Dit wil echter niet zeggen dat SiO2 geleidend wordt als het dun genoeg is. Het blijft een isolator; het is enkel omdat de laag zo dun is dat je door tunneling er elektronen kunt doorschieten. Moest het geleidend zijn of worden, dan is deze methode net onbruikbaar, omdat de lading dan niet meer op de nanokristallen kan gehouden worden.

Mogw[ai]

tweakerbee 31 maart 2003 20:45

Dit is volgens mij een van de eerste (praktische) toepassingen van de quantummechanica. Bij de miniaturisering zullen de wetenschappers steeds vaker in aanraking komen met quantummechanica, omdat de componenten op atoomniveau ontwikkeld gaan worden. In de toekomst zal er dus veel vraag komen naar expertise op dit gebied, aangezien veel van de huidige onderzoekers te gedateerde opleidingen hebben om dit bij te kunnen houden.

Verwijderd @tweakerbee • 31 maart 2003 22:56

Er zijn al meerdere toepassing van quantummechanica. Zoals Scanning Tunneling microscopes, supergeleiding en er wordt volgens mij bij veel computeronderdelen al rekening gehouden met quantummechanische effecten.

burne @Verwijderd • 1 april 2003 09:57

meerdere toepassing van quantummechanica

Telt tegenwoordig het halfgeleider-lasertje in je CD-[speler|ROM] niet meer als quantum-mechanica?

De '-mechanica' is misschien misleidend. Maar quantummechanica is een breed onderwerp.

MacD @tweakerbee • 1 april 2003 03:08

Wow...waar is de mod -1, dom? Denk je nou echt dat je je baan houdt als je als onderzoeker niet bijblijft bij de nieuwste technieken? Als je erover moet weten, dan pak je de vakliteratuur erbij en ga je de orginele research papers bekijken. Bijscholing heet zoiets, iets dat elke kenniswerker mee heeft te maken (als die zijn baan wilt houden, tenminste).

Komt daarbij dat quantum mechanica al best oud is (dus niet echt iets van de laatste tien jaar ofzo) en zoals wieikke zegt worden er al een tijdje met quantum effecten rekening gehouden en ook toegepast. Ga even googlen of naar xxx.lanl.gov of xxx.arxiv.org en ga naar het gedeelte over quantum mechanica...daar vindt je meer dan je lief is.

Verwijderd 31 maart 2003 20:47

Kleiner boeit niet echt. Flash-geheugen is toch meestal overwegend behuizing (CF-kaartje!).
Nee geef mij maar sneller flash geheugen. Daar heb je wat aan. En dan dus veeeel sneller.