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Reducen el almacenamiento en silicio a escala atómica

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Silicon Chips

Científicos de la Universidad de Alberta han perfeccionado una técnica para reducir la escala de las celdas de almacenamiento en los chips de silicio, llegando hasta el nivel atómico. Afirman que esta tecnología, que sería de fácil aplicación a la industria, permitiría aumentar la capacidad de la memoria de estado sólido hasta mil veces.

Como sucede en la fabricación de procesadores y otros chips de silicio, el almacenamiento de estado sólido estaba llegando a los límites de reducción de tamaño que se podían alcanzar con las tecnologías anteriores. Pero gracias a los experimentos de dos científicos del departamento de física de la Universidad de Alberta (Canadá), se ha llegado al nivel atómico, pudiendo diseñar soportes de silicio en los que cada bit se puede almacenar mediante la manipulación de átomos individuales. El estudiante de doctorado Roshan Achal y su supervisor, el profesor de física Robert Wolkow, han utilizado la tecnología perfeccionada por Wolkow para la fabricación de circuitos electrónicos a escala atómica, con la que es posible eliminar o reemplazar átomos de hidrógeno con facilidad. Esto les ha permitido construir una estructura de memoria regrabable de escala atómica que, según afirman, podría superar en más de 1.000 veces la capacidad de los chips de estado sólido actuales.

Para demostrar el funcionamiento de esta tecnología han creado dos memorias regrabables de 1,1 petabits por pulgada cuadrada. En una han codificado todo el alfabeto a una densidad de 138 Tb por pulgada cuadrada y en la otra han probado con éxito la codificación de canciones. Para comprobar el experimento han empleado un microscopio de efecto túnel (STM), con el que han podido tomar imágenes de escala nanométrica donde se aprecia la estabilidad del proceso y la precisión del sistema de manipulación de átomos individuales. Con esta mejora de la técnica automatizada de litografía de hidrógeno sobre silicio, los científicos están convencidos de que se ha dado un gran paso en la tecnología actual de chips, y se abren las puertas a un nuevo avance en la construcción de dispositivos electrónicos más pequeños y eficientes.

Uno de los principales escollos para que una tecnología como esta pueda ser trasladada a la industria es el umbral de la temperatura óptima de funcionamiento. Experimentos con otras tecnologías similares encuentran que es un factor muy limitante, ya que el proceso de grabación, lectura y funcionamiento general sólo es estable a temperaturas muy bajas, incluso cercanas al cero absoluto en ciertas investigaciones. Pero este sistema de manipulación de átomos, según sus creadores, funciona de forma estable muy por encima de la temperatura ambiente, y su precisión es de escala atómica. Por ello opinan que podrá llevarse a la industria en un plazo breve, una vez que hayan mejorado las velocidades de lectura y escritura. Según ha declarado el profesor, “Con esta última pieza del rompecabezas en la mano, la fabricación a escala atómica de convertirá en una realidad en un futuro muy cercano”. Para ello su compañía, Quantum Silicon Inc., ya está explorando las posibilidades de comercialización de este sistema en diferentes áreas del sector tecnológico.

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