حافظه فلش ساخته شده از قطعاتی با ضخامت یک اتم

گرافین ورقه ای از جنس کربن با ضخامتی به اندازه یک اتم است. امروزه این ماده در مرکز توجه محققان قرار گرفته زیرا ویژگی های الکترونیکی جذابی دارد: الکترون ها طوری در این ماده حرکت می کنند که گویی هیچ جرمی ندارند. اما گرافین تنها یکی از مواد جذاب و دارای ضخامت یک اتمی است که کشف شده و برخی دیگر از آنها دارای ویژگی های متفاوتی هستند که باعث می شود رفتارشان شبیه نیمه رساناها یا عایق ها شود.

کشفیاتی که اخیرا صورت گرفته باعث ارتقا چشم انداز ساخت دستگاه های الکترونیکی پیچیده با استفاده از این مواد -که ضخامت شان تنها یک اتم است- شده و حالا محققان سوییسی، دو مورد از این مواد یعنی گرافین و مولیبدن دی‌سولفید را در کنار برخی از قطعات رایج قرار داده اند تا یک حافظه فلش بسازند. هر چند این کار در مراحل اولیه قرار دارد و برخی از قطعات با دست و در زیر میکروسکوپ سر هم شده اند، ولی دستاوردهای جالبی نیز حاصل آمده.

به طور کلی هر حافظه فلش شامل دو الکترود است که جریان الکتریسیته را در داخل ماده نیمه رسانا هدایت می کنند. وقتی یک ولتاژ منفی از الکترود کنترلی به داخل دستگاه فرستاده می شود، الکترون ها قادر به حرکت به داخل منبع ذخیره می شوند که می تواند شارژ صورت گرفته را تا مدت ها نگه دارد؛ بر عکس شدن جهت ولتاژ هم باعث می شود آنها برای فرار آزاد شوند. حضور الکترون ها در منبع ذخیره می تواند به وسیله هدایت جریان الکتریسیته به درون نیمه رسانا، بازخوانی شود.

حال برای ساختن یک نسخه فشرده از حافظه فلش، محققان سوییسی دو ورق گرافین را روی مقداری سیلیکون خوابانده اند طوری که کمی فاصله بین آنها وجود داشته باشد. این دو ورق به عنوان الکترودها ایفای نقش می کنند. لایه بعدی روی آنها که به عنوان نیمه رسانا عمل می کند نیز ورقه ای با ضخامت یک مولکول از جنس مولیبدن دی‌سولفید است. روی آن نیز یک لایه عایق وجود دارد که به الکترون ها امکان می دهد از میان لایه قبلی عبور کنند و در عین حال بخش رسانا از بخش ذخیره سازی جدا بماند. چند لایه مختلف دیگر نیز در دستگاه به کار رفته.

هر چند لایه عایق به ضخامت یک اتم نیست و بخش ذخیره سازی هم دارای چند لایه تک اتمی است ولی با وجود این، کل حافظه فلش بسیار باریک از کار در آمده و احتمالا می توان آن را باریک تر هم ساخت. تکنیک های تولید هم باید بهبود پیدا کنند به خصوص که در این مرحله، نصب برخی لایه ها با دست و در زیر میکروسکوپ صورت گرفته.

به هر صورت، این دستگاه کار می کند. محققین 120 چرخه بازنویسی/پاک کردن را بر روی آن انجام داده اند و دستگاه همچنان به خوبی کار کرده. آنها برای مدتی نیز آن را بدون جریان الکتریسیته رها کردند و نتیجه این شده که ذخیره آن بسیار کند رو به زوال رفته طوری که با اندازه گیری نرخ زوال، مشخص شده تا بعد از 10 سال، همچنان 30 درصد از شارژ صورت گرفته پا بر جا خواهد ماند. همچنین می توان از هر واحد فیزیکی برای ذخیره سازی چند داده به طور همزمان استفاده کرد.

مثل گرافین، مولیبدن دی‌سولفید هم منعطف است و از این رو به صورت نظری می توان انتظار داشت آن را در دستگاه های مدرن منعطف نیز قرار داد و این یعنی گجت های منعطف یک گام به واقعیت نزدیک تر خواهند شد. محققانی که روی این طرح وقت صرف کرده اند مطمئن هستند که می توان آن را با تکنیک های رایج نیز به تولید انبوه نیز رساند. البته هنوز مسائلی در میان هست که باید رفع شوند.

حافظه فلش ساخته شده از قطعاتی با ضخامت یک اتم

حافظه فلش ساخته شده از قطعاتی با ضخامت یک اتم

مطالب مشابه :

رایانش ابری

خودرو هوشمند... خیابان هوشمند

بررسی فناوری محاسبات ابری در لایه زیرساخت

دانلود مقاله تحمل پذیری خطا در رایانش ابری

کاربرد روش یکپارچه سازی داده مبتنی بر سی.دی.سی در شهر الکترونیک

برنامه ریزی در حوزه کلان داده

حافظه فلش ساخته شده از قطعاتی با ضخامت یک اتم

نمايشگاه فن­آوري اطلاعات خليج ـ 2013

انتشار کتاب"درآمدی برفرهنگ ومدیریت جهادی"

نمايشگاه فنآوري اطلاعات خليج ـ 2013