Nano-sandwich van magnetische lagen kan nog veel kleiner
Geplaatst: 22 februari, 2008
MRAM-geheugenelementen kunnen nog minstens een factor tien kleiner
worden gemaakt. Dat laat ir. Corine Fabrie zien met haar
promotieonderzoek aan de TU/e. Hiermee is een snel, betrouwbaar en
zuinig computergeheugen weer een stap dichterbij gekomen. Fabrie
promoveert op 26 februari.
Een MRAM-unit, gemaakt door het bedrijf Freescale Semiconductor
Het grote voordeel van MRAM (Magnetic Random Access Memory) boven
gewoon, elektrisch RAM-geheugen is dat het permanent is en daardoor
geen opstarttijd vergt. Ook gebruikt het minder stroom. In 2006 kwam
voor het eerst op de markt. De elementen waaruit het geheugen is
opgebouwd, waren toen 1 bij 1,25 micrometer groot. Promovenda Corine
Fabrie slaagde erin elementen van slechts 50 nanometer kan maken; zon
twintig keer kleiner. Hiermee wordt MRAM met een grotere
geheugeninhoud mogelijk en komt het gebruik in computers dichterbij.
De basis van MRAM-geheugen is een opmerkelijk natuurkundig effect, dat
zich voordoet als een niet-magnetisch materiaal gesandwicht wordt
tussen twee dunne magnetische lagen. Afhankelijk van de
magnetisatierichtingen in de buitenste lagen is de elektrische
weerstand van de tussenlaag hoog of laag. Zijn de magnetisaties gelijk
gericht, dan is de weerstand laag en loopt er een grote stroom. Staan
ze echter tegen elkaar in gericht, dan is de weerstand hoog. In 2007
kregen de ontdekkers van dit effect de Nobelprijs voor natuurkunde.
Deze sandwich van materialen vormt de basis voor een geheugencel.
Daarbij staat een klein stroompje voor een 1, terwijl bij een 0 een
grote stroom loopt, legt Fabrie uit. MRAM bestaat uit een raster van
miljarden van dit soort parallel geschakelde cellen. Om MRAM-geheugen
echter succesvol in computers te kunnen toepassen, moeten de
elementjes kleiner dan 100 nanometer vervaardigd kunnen worden. Fabrie
bereikte dit door onder meer gebruik te maken van
elektronenbundel-lithografie en speciale etstechnieken.
Het werk van de TU/e-promovenda werd gefinancierd door NanoNed, het
onderzoeksprogramma voor nanotechnologie van het ministerie van
Economische Zaken. Hierdoor kon ze niet alleen de cleanroom in
Eindhoven gebruiken, maar ook de cleanrooms van de TUs in Twente en
Delft. Fabrie: Ik had dit werk nooit op slechts één technische
universiteit kunnen doen.
Disclaimer
Print deze paginaOver de site
Technische Universiteit Eindhoven