Polymerspeicher

Während die Hersteller von Mikrochips immer mehr aus Silizium herauspressen, könnten die dramatischsten Verbesserungen in der Elektronikindustrie von einem ganz anderen Material ausgehen: Kunststoff. Labore auf der ganzen Welt arbeiten an integrierten Schaltkreisen, Displays für Handheld-Geräte und sogar Solarzellen, die auf elektrisch leitenden Polymeren – und nicht auf Silizium – für billige und flexible elektronische Komponenten basieren. Jetzt kämpfen zwei der weltweit führenden Chiphersteller um die Entwicklung eines neuen Bestands für dieses mikroelektronische Arsenal aus Kunststoff: Polymerspeicher.

Advanced Micro Devices aus Sunnyvale, CA, arbeitet mit Coatue, einem Startup in Woburn, MA, an der Entwicklung von Chips, die Daten in Polymeren statt in Silizium speichern. Die Technologie könnte laut Coatue-CEO Andrew Perlman zu einer billigeren und dichteren Alternative zu Flash-Speicherchips führen – dem Speichertyp, der in Digitalkameras und MP3-Playern verwendet wird.In der Zwischenzeit arbeitet Intel mit Thin Film Technologies in Linkping, Schweden, zusammen ein ähnlicher Polymerspeicher mit hoher Kapazität.

negative Auswirkungen des ökologischen Landbaus auf die Umwelt

Digitales Kino, nimm 2

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom September 2002



  • Siehe den Rest der Ausgabe
  • Abonnieren

Polymer-Mikroelektronik ist potenziell weitaus kostengünstiger herzustellen als Silizium-Bauelemente. Anstelle von milliardenschweren Fertigungsanlagen, die Schaltkreise auf einen Siliziumwafer ätzen, könnten Hersteller schließlich Tintenstrahldrucker verwenden, um flüssige Polymerschaltkreise auf eine Oberfläche zu sprühen. Polymerspeicher bietet einen zusätzlichen Bonus: Im Gegensatz zum Speicher in Ihrem PC behält er Informationen auch nach dem Ausschalten bei. Ein solcher nichtflüchtiger Speicher bietet potenzielle Vorteile - nicht zuletzt die Aussicht, nie auf das Hochfahren eines PCs warten zu müssen - und eine Reihe von Forschern arbeiten an verschiedenen Ansätzen (siehe Magnetic Random-Access Memory, TR Juli/August 2002). Polymerspeicher könnten jedoch möglicherweise weit mehr Daten speichern als andere nichtflüchtige Alternativen.

Kosten für Starlink-Internet

Polymerspeicher speichern Informationen auf eine völlig andere Weise als Siliziumvorrichtungen. Anstatt Nullen und Einsen als die in einer Zelle gespeicherte Ladungsmenge zu kodieren, speichern die Chips von Coatue Daten basierend auf dem elektrischen Widerstand des Polymers. Unter Verwendung einer von der University of California, Los Angeles, und der Russischen Akademie der Wissenschaften in Novosibirsk lizenzierten Technologie stellt Coatue jede Speicherzelle als Polymer her, das zwischen zwei Elektroden eingebettet ist. Das Anlegen eines elektrischen Felds an eine Zelle verringert den Widerstand des Polymers und erhöht so seine Fähigkeit, Strom zu leiten; das Polymer behält seinen Zustand bei, bis ein Feld entgegengesetzter Polarität angelegt wird, um seinen Widerstand wieder auf seinen ursprünglichen Wert zu erhöhen. Die verschiedenen Leitfähigkeitszustände repräsentieren Informationsbits.

Die Polymerspeicherzellen von Coatue sind etwa ein Viertel so groß wie herkömmliche Siliziumzellen. Und im Gegensatz zu Siliziumgeräten können die Polymerzellen gestapelt werden, um eine dreidimensionale Struktur zu erzeugen. Diese Architektur könnte in Speicherchips mit einer mehrfachen Speicherkapazität von Flash-Speicher umgesetzt werden. Bis 2004 hofft Coatue, Speicherchips auf dem Markt zu haben, die 32 Gigabit speichern können und damit Flash-Speicher übertreffen, der bis dahin etwa zwei Gigabit fassen sollte.

Aber es wird nicht einfach sein, Polymerspeicher in ein kommerzielles Produkt zu verwandeln. Speichertechnologien konkurrieren nicht nur um Speicherkapazität, sondern auch um Geschwindigkeit, Energieverbrauch und Zuverlässigkeit. Die Schwierigkeit besteht darin, alle Anforderungen aktueller Siliziumspeicherchips zu erfüllen, sagt Thomas Theis, Direktor für Physikalische Wissenschaften am Watson Research Center von IBM in Yorktown Heights, NY. Bis neue Speichermaterialien mit der hohen Leistung von Silizium konkurrieren können, werden sie laut Theis wahrscheinlich auf Nischenanwendungen beschränkt bleiben.

Eine wahrscheinliche Verwendung findet sich in der Einwegelektronik, bei der die Kosten und nicht die Leistung der entscheidende Faktor sind. Forscher der Bell Laboratories von Lucent Technologies arbeiten an Polymerspeichergeräten für den Einsatz in Identifikationsetiketten. Der bei Bell Labs hergestellte Polymerspeicher ist für Siliziumstandards immer noch relativ langsam und die erwartete Kapazität liegt nur in der Größenordnung von einem Kilobit. Aber, sagt Bell Labs-Chemiker Howard Katz, die flexiblen und kostengünstigen Polymer-Speicherbausteine ​​könnten sehr attraktiv sein, beispielsweise für Identifikationsetiketten, die nach ein paar Anwendungen weggeworfen werden sollen.

Der Fortschritt der Polymerspeichertechnologie könnte den Weg zu Computern ebnen, die vollständig aus elektronischen Kunststoffkomponenten bestehen, vom Display bis zum Logikchip. Das mag noch Jahrzehnte dauern, aber da Forscher die Grenzen der Polymere erweitern, scheint die Vision weniger weit hergeholt. Und kurzfristig, so Coatue, könnte sein Polymerspeicher in die bestehende Silizium-Infrastruktur integriert werden. Die Revolution habe bereits begonnen, sagt MIT-Chemiker Tim Swager, ein wissenschaftlicher Berater von Coatue.

wann wurde wikipedia gestartet
verbergen

Tatsächliche Technologien

Kategorie

Unkategorisiert

Technologie

Biotechnologie

Technologierichtlinie

Klimawandel

Mensch Und Technik

Silicon Valley

Computer

Mit News Magazine

Künstliche Intelligenz

Platz

Intelligente Städte

Blockchain

Reportage

Alumni-Profil

Alumni-Verbindung

Mit News Feature

1865

Meine Sicht

77 Mass Avenue

Treffen Sie Den Autor

Profile In Großzügigkeit

Auf Dem Campus Gesehen

Lerne Den Autor Kennen

Alumni-Briefe

Nicht Kategorisiert

77 Massenallee

Rechnen

Tech-Richtlinie

Lernen Sie Den Autor Kennen

Nachrichten

Wahl 2020

Mit Index

Unter Der Kuppel

Feuerwehrschlauch

Unendliche Geschichten

Pandemie-Technologieprojekt

Vom Präsidenten

Titelstory

Fotogallerie

Empfohlen