UNIVERSIDAD DE BARCELONA

La miniaturización de los sistemas de almacenamiento de información ha sido uno de los campos de la electrónica en los que se ha trabajado más intensamente en los últimos años. Ahora, en un trabajo publicado en la Journal of Appplied Physics en el que han participado los investigadores de la Universidad de Barcelona Blas Garrido y Olivier Jambois, se ha descrito una nueva técnica que permitiría desarrollar memristores, unos nuevos elementos para la construcción de memorias no volátiles, compatibles con la tecnología de microelectrónica ya existente y que, por lo tanto, podrían ser comercializados.

Un memristor (acrónimo formado a partir del inglés memory resistor) es un tipo de dispositivo que modifica su resistencia al paso de una corriente. Estos dispositivos tienen una amplia gama de aplicaciones potenciales en el desarrollo de memorias de alta densidad, de redes neuronales o en la arquitectura de procesadores. Según Blas Garrido, catedrático de Electrónica de la UB, «los memristores permitirían fabricar memorias mucho más rápidas que las actuales, con mayor capacidad y menor consumo energético». Las estimaciones hechas por los investigadores apuntan a que la capacidad podría aumentar en un factor 10 y que el consumo disminuiría unas cien veces.

Estos dispositivos, postulados de manera teórica desde 1971, no se habían fabricado nunca hasta 2008, cuando se obtuvo uno de ellos con dióxido de titanio. En este nuevo trabajo, que forma parte del proyecto europeo Light amplifiers with nanoclusters and erbium (LANCER) y en el cual también han participado investigadores de la University College de Londres y del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS), los autores muestran una nueva técnica para fabricar un dispositivo memristor. Una de las novedades es que funciona en condiciones ambientales de presión y temperatura, y que se basa en la tecnología del silicio, la que se utiliza actualmente en microelectrónica. Según Garrido, «la técnica que se describe en el estudio permitiría desarrollar un dispositivo como los que se usan en la construcción de circuitos integrados, compatible con la tecnología actual».

Concretamente, el equipo de la UB, que está en proceso de patentar esta técnica, ha llevado a cabo el diseño y la caracterización electrónica y óptica de este dispositivo, que trabaja a escala molecular. La base son estructuras multicapas que forman canales de conducción bajo la aplicación de campos externos. En este caso, se ha trabajado mediante una película de óxido de silicio de entre 15 y 120 nanómetros.

El dispositivo permite, mediante el paso de una corriente eléctrica, conmutar entre dos estados estables, uno de alta resistencia off y otro de baja resistencia on. «La ventaja es que la corriente necesaria para trabajar con este dispositivo es mucho menor que la que se utiliza en los microprocesadores actuales y, en consecuencia, la energía disipada disminuye considerablemente», apunta Garrido.

Los memristores, que pertenecen al grupo de los componentes electrónicos denominados pasivos (al igual que los condensadores, las bobinas o las resistencias), ofrecen una posible solución a algunos de los problemas de los semiconductores que se utilizan actualmente en microelectrónica, gracias a la disminución de escala.

Artículo:

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

URL: http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v111/i7/p074507_s1