Universitat de Barcelona

Un memristor (acrònim format a partir de l’anglès memory resistor) és un tipus de dispositiu que modifica la seva resistència al pas d’un corrent.

Recerca

La miniaturització dels sistemes d’emmagatzematge d’informació ha estat un dels camps en què s’ha treballat més intensament en electrònica en els darrers anys. Ara, en un treball publicat a la revista Journal of Appplied Physics en què han participat els investigadors de la Universitat de Barcelona Blas Garrido i Olivier Jambois, s’ha descrit una nova tècnica que permetria desenvolupar memristors, uns nous elements per a la construcció de memòries no volàtils, compatibles amb la tecnologia de microelectrònica ja existent i que, per tant, es podrien comercialitzar.

Un memristor (acrònim format a partir de l’anglès memory resistor) és un tipus de dispositiu que modifica la seva resistència al pas d’un corrent. Aquests dispositius tenen una gamma d’aplicacions potencials molt àmplia en el desenvolupament de memòries d’alta densitat, de xarxes neuronals o en l’arquitectura de processadors. Segons Blas Garrido, catedràtic d’Electrònica de la UB, «els memristors permetrien fabricar memòries molt més ràpides que les actuals, amb més capacitat i menys consum energètic». Les estimacions fetes pels investigadors apunten que la capacitat podria augmentar en un factor 10 i que el consum disminuiria unes cent vegades.

Aquests dispositius, postulats de manera teòrica des del 1971, no s’havien fabricat mai fins al 2008, quan se’n va obtenir un amb diòxid de titani. En aquest nou treball, que forma part del projecte europeu Light amplifiers with nanoclusters and erbium (LANCER) i en el qual també han participat investigadors de laUniversity College de Londres i del Centre Nacional de Recerca Científica de França (CNRS), els autors mostren una nova tècnica per fabricar un dispositiu memristor. Una de les novetats és que funciona en condicions ambientals de pressió i temperatura, i que es basa en la tecnologia del silici, la que s’utilitza actualment en microelectrònica. Segons Garrido, «la tècnica que es descriu en l’estudi permetria desenvolupar un dispositiu CMOS com els que es fan servir en la construcció de circuits integrats, compatible amb la tecnologia actual».

Concretament, l’equip de la UB, que està en procés de patentar aquesta tècnica, ha dut a terme el disseny i la caracterització electrònica i òptica d’aquest dispositiu, que treballa a escala molecular. La base són estructures multicapes que formen canals de conducció sota l’aplicació de camps externs. En aquest cas, s’ha treballat mitjançant una pel·lícula d’òxid de silici d’entre 15 i 120 nanòmetres.

El dispositiu permet, mitjançant el pas d’un corrent elèctric, commutar entre dos estats estables, un d’alta resistència off i un altre de baixa resistència on. «L’avantatge és que el corrent necessari per treballar amb aquest dispositiu és molt menor que el que s’utilitza en els microprocessadors actuals i, com a conseqüència, l’energia dissipada disminueix considerablement», apunta Garrido.

Els memristors, que pertanyen al grup dels components electrònics anomenats passius (igual que els condensadors, les bobines o les resistències), ofereixen una possible solució a alguns dels problemes que presenten els semiconductors que s’utilitzen actualment en microelectrònica, gràcies a la disminució d’escala.

Article:

Adnan Mehonic, Sébastien Cueff, Maciej Wojdak, Stephen Hudziak, Olivier Jambois, Christophe Labbé, Blas Garrido, Richard Rizk i Anthony J. Kenyon. «Resistive switching in silicon suboxide films». Journal of Appplied Physics, 2012, 111. DOI: 10.1063/1.3701581