Pesquisadores da Universidade de Cambridge revelaram um novo tipo de memristor de óxido de háfnio.
A tecnologia opera com correntes de chaveamento até um milhão de vezes menores que os dispositivos convencionais.
Liderada pelo Dr. Babak Bakhit, a equipe criou um filme multicomponente fino com uma junção p-n interna.
Isso permite o chaveamento suave abaixo de 10 nanoamperes e centenas de níveis de condutância distintos.
Memristores armazenam e processam dados no mesmo local físico, eliminando o tráfego de dados dispendioso.
Sistemas neuromórficos baseados em memristores podem reduzir o consumo de energia em mais de 70%.
A maioria dos memristores de HfO2 depende de chaveamento resistivo filamentar, com caminhos condutores que crescem e se rompem.
Esse comportamento estocástico limita a precisão computacional devido à falta de uniformidade.
A equipe de Cambridge adicionou estrôncio e titânio ao óxido de háfnio, criando uma camada Hf(Sr,Ti)O2 tipo p.
Isso forma uma heterointerface p-n, onde as mudanças de resistência ocorrem por ajuste da barreira de energia, não por filamentos.
Dr. Bakhit destaca a excelente uniformidade dos novos dispositivos, pois o chaveamento ocorre na interface, evitando o comportamento aleatório dos filamentos.
A energia de atualização sináptica variou de 2.5 picojoules a 45 femtojoules.
Os dispositivos reproduziram plasticidade dependente do tempo de pico e operaram de forma estável por cerca de 40.000 picos eletrônicos.
O processo de deposição atual exige 700°C, acima das tolerâncias CMOS padrão.
A equipe busca reduzir essa temperatura para compatibilidade com a indústria.
Todos os materiais são CMOS-compatíveis, e uma patente foi solicitada via Cambridge Enterprise.