Más allá del límite de de escalado en CMOS
Los dispositivos de memoria de electrón único (SEM) ofrecen una solución atractiva a los problemas tecnológicos que surgen al aproximarse al límite de escalado de los CMOS (semiconductores complementarios de óxido metálico). Compuestos de una puerta nanoflotante en un canal estrecho MOSFET (transistor de efecto de campo de material semiconductor de óxido metálico), siguen basándose en el concepto convencional de «transferencia de carga». Por tanto, no sólo se garantiza la compatibilidad con la tecnología CMOS convencional, sino también al reutilizar la gran cantidad de conocimientos acumulados es posible abordar los actuales problemas de disipación de la energía. La tecnología propuesta por el proyecto SASEM se basa en la implantación de arsénico (As) para crear un perfil gaussiano de impurezas en la capa activa de un disco de silicio sobre aislante. Tras definir el mesa de silicio mediante litografía y grabado en seco, se realizó la oxidación húmeda para separarlo en dos alambres con óxido de silicio entremedias. La tasa de oxidación aumentaba con el arsénico, mientras que la variabilidad del ancho del mesa de silicio permitió crear un punto cuántico sobre el canal triangular continuo. El punto cuántico se carga/descarga mediante la aplicación de un voltaje negativo/positivo a la puerta respectivamente y el cambio inducido en la corriente de drenaje se usó con fines de lectura. A fin de garantizar un control eficaz de la formulación y el tamaño de la puerta nanoflotante, todo el proceso de fabricación de los dispositivos fue sometido a pruebas exhaustivas y a simulaciones con los modelos más fiables. Posteriormente, se mejoraron parámetros de procesos críticos como la temperatura y el tiempo de oxidación y también se garantizó la reproductibilidad. El dispositivo de electrón único fabricado ha sido probado para operaciones de memoria a temperatura ambiente y las características de rendimiento estimadas son comparables a las de los dispositivos existentes. Aunque son necesarias algunas mejoras antes de que la tecnología pueda aplicarse a escala industrial, se demostró la viabilidad de la reducción de la escala del dispositivo y se han dado pasos hacia el uso de efectos cuánticos en dispositivos prácticos.
