Memorias a base de carbono para acelerar la computación
La mejora del almacenamiento de datos representa la columna vertebral de la economía del conocimiento, así como la industria, los negocios y las aplicaciones multimedia modernos. Nuevos materiales para memorias a base de carbono podrían facilitar un almacenamiento de datos no volátil. Este era el objetivo del proyecto CARERAMM (Carbon resistive random access memory materials), financiado por la Unión Europea. El equipo del proyecto investigó cómo desarrollar materiales para memorias ecológicas, rentables y eficientes energéticamente escalables en el nivel molecular y con tiempos de conmutación inferiores a los nanosegundos y funciones avanzadas en conjunto. Con el fin de lograr sus objetivos, el equipo trabajó en dos áreas. Por una parte, investigó materiales y dispositivos a base de carbono amorfo con el fin de complementar las tecnologías actuales de memorias, como los discos duros y las memorias flash. Por otra parte, examinó las memorias de óxido de grafeno para posibles usos en aplicaciones electrónicas flexibles. Las capacidades de almacenamiento de ambos conceptos implicaban la conmutación resistiva, lo cual dio lugar a una investigación detallada del tema y la definición de los límites de la tecnología, incluido el tamaño mínimo de los dispositivos, el intervalo de temperaturas y la velocidad de conmutación. Como parte del proyecto se realizaron experimentos para predecir la vida útil a distintas temperaturas, la capacidad de almacenamiento multinivel, la adecuación a aplicaciones específicas y otros parámetros cruciales necesarios para desarrollar la tecnología. Después de un trabajo intenso de laboratorio, el equipo construyó y caracterizó con éxito prototipos de dispositivos que alcanzaban prácticamente todos los objetivos deseados. CARERAMM obtuvo dispositivos de carbono nanométricos a base de carbono amorfo con energías de conmutación por debajo del petajulio y observaron su funcionamiento correcto a temperaturas de hasta 300 grados Celsius. El proyecto obtuvo dispositivos a base de óxido de grafeno con almacenamiento en cuatro niveles y durabilidad sobre sustratos flexibles, así como dispositivos basados en GO que resisten más de 10 000 ciclos de doblado con un radio de curvatura elevado. En conjunto, el equipo ha obtenido conocimientos valiosos sobre la conmutación resistiva más avanzada, utilizando materiales y dispositivos basados tanto en carbono amorfo como en óxido de grafeno. Para ello se combinaron la modelización en la escala atómica con la caracterización en la escala nanométrica con el fin de mejorar notablemente la conmutación, lo cual allana el camino hacia la comercialización de memorias avanzadas a base de carbono en un futuro próximo.
Palabras clave
Memoria a base de carbono, almacenamiento de datos, CARERAMM, memorias de óxido de grafeno, conmutación resistiva
