Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Електромеханична памет.

<== предишна статия |

Cavendish Kinetics предложи друг подход към създаването на енергонезависими устройства за съхранение. Подходът му се основава на микроелектронни механични системи с възможност за интегриране в CMOS процеси.

Технологията, наречена Nanomech, има най-ниската консумация на енергия сред вградените типове памет и е сравнима по скорост с флаш паметта. Името Nanomech илюстрира неговия принцип на действие (Фигура 10.4). Клетката за съхранение е проводима (метална) плоча - конзолна (микроелектромеханична задвижка), фиксирана над контакта. Ако се създаде разлика в потенциала между контактния електрод и плочата, пластината ще се огъне и докосне контакта, в резултат на което електрическото съпротивление пада почти до нула. Този ефект има хистерезис, тъй като след докосване на контактната плоча се появява “залепване” - необходима е допълнителна енергия за разрушаване на контакта. По този начин е възможно да се създаде ROM тип памет, в който нещо може да се запише само веднъж. За пренаписване над плочата е достатъчно да се постави допълнителен електрод, като се прикрепи към който може да се отвори контактът.

Фиг. 10.4 Принцип на действие на потенциално контролиран конзолен елемент от паметта

Работните прототипи са създадени с помощта на CMOS технология, като се вземат предвид проектните норми от 0,35 μm, но компанията гарантира, че такива клетки на паметта могат да бъдат създадени при спазване на проектните норми от 45 nm.

Предимствата на новия тип памет трябва да се отдадат на факта, че няма ток в режим на готовност, а за запис е необходимо да се изразходва механична енергия само за 25 pJ. Устройството остава в експлоатация дори при температура от 200 градуса, докато броят на цикъла на запис-презапис може да достигне 20 милиона.

IBM демонстрира устройство, което осигурява плътност на запис на данни над 19.2 GB за 1 , Експертите твърдят, че този прототип на микроелектромеханичната система MEMS е в състояние да записва информация приблизително еквивалентна на капацитета на 25 DVD диска на площ с размер на пощенска марка . Служителите на IBM нарекоха своето устройство Millipede ("стоножка"), защото има хиляди много малки силиконови шипове, които могат да "зашият" чертеж от отделни битове в тънък полимерен филм (Фигура 10.5).

Фиг. 10.5 милисекундна MEMS памет (технология за стоножка)

Като цяло технологията на стоножка е предложена преди няколко години от Нобеловия лауреат Герд Бинниг, автор на сканиращ тунелен микроскоп и служител на IBM Research Institute. Той обърна внимание на способността на микроскопа да образува наноразмерни ями в полимери, чието присъствие в определени точки от веществото може да се интерпретира като единична стойност на бита. Биниг, опитвайки се да приспособи откритието си към нуждите на индустрията, се научи как едновременно да сканира много такива ями. По този начин принципът на действие на Millipede напомня на всички добре познати перфокарти.

Ключов елемент на новата технология е набор от V-образни силиконови скоби (конзола), в края на всяка от които е миниатюрна микронна игла. Данните се записват върху среда, която е много тънък слой от полимерен материал върху силиконова подложка. Върхът на всяка V-образна скоба с поставена върху него игла едновременно служи като зона с повишена устойчивост. Когато през него преминава импулс от електрически ток, иглата се нагрява до температура над точката на топене на полимера и се "разтопява" в носителя с фуния с диаметър около 10 nm. Когато токът бъде прекъснат, иглата се охлажда и полимерът се втвърдява. За да прочетете данните, измервайте съпротивлението на "работната част" на скобата. В този случай иглата също се нагрява, но само до по-ниска температура, при която използваният в носителя полимер не се омекотява. Повърхността на носителя се сканира и когато иглата се удари в фунията, интензивността на радиатора от нея нараства драстично, температурата намалява, в резултат на което съпротивлението се променя рязко, като по този начин фиксира малко информация.

Възможността за многократно записване се осигурява от особеностите на вискоеластичните свойства на полимерните системи. Факт е, че в областта на фуниевия бит полимерът е в така нареченото метастабилно състояние, от което може да се отстрани чрез някакво външно влияние, например, като се използва същото нагряване до определена температура. Това става чрез преминаване на нагретата игла над фунията, след което последното изчезва, т.е. данните се изтриват. Според IBM, те са успели да постигнат трайност на превозвача над 100 000 цикъла на пренаписване.

Множеството от иглени скоби в Millipede се контролира от електронни схеми с мултиплексиране във времето - точно както се прави в DRAM чипове. Движението на носача по решетката и точното й позициониране се осигуряват от електромагнитно задвижване. IBM твърди, че Millipede е подходящ за мобилни устройства: цифрови фотоапарати, мобилни телефони и USB карти. Досега обаче говорим само за лабораторната проба и преди да влезе на пазара, Millipede ще узрее след две години, не по-рано.

Понятието "енергонезависима памет" включва и холографска памет, както и MEMS-разработки, направени с помощта на нови технологии. Според експертни оценки, пазарните дялове на видовете енергонезависима памет, наричани устройства за съхранение, направени с помощта на микротехнологии, могат да бъдат 40% както в конвенционалния сектор на паметта, така и в дисковия сектор.

Фигури 10.5 - 10.9 показват промишлени устройства, базирани на MEMS технологии.

Фигура 10.6 MEMS - жироскоп и акселерометър

Фигура 10.7 MEMS преобразувател на абсолютното налягане

Таблица 10.1 Преобразувател на абсолютното налягане

Измерван диапазон на налягане, МРа

0.1

Захранващо напрежение, V 5 ± 0.1

Номинален изход, mV

40 ... 130

Нелинейност на изходния сигнал,%

<0,2

Дисбаланс на моста, mV

<± 3

Работен температурен диапазон, ° С –50 ... + 100

Температурен коефициент на чувствителност,% / 10 ° С

по-малко от 0.15

Температурен дрейф "нула",% / 10 ° С

по-малко от 0.2

Размери, мм

20 x 5 x 5

Фигура 10.8 Пиезорезистивна инерционна микросистема за измерване на малки ускорения.

Таблица 10.2 Технически характеристики на пиезорезистивната инерционна микросистема за измерване на малки ускорения

Диапазон на измерване

ускорение, g

2-1

Размер на кристалите на микросистемата, мм

8,0x2,5x0,44

Тегло на силициевата инерционна маса, mg

2

Характерните размери на силиконовите греди, микрона

600x20x

0

Чувствителност при захранващо напрежение 9 V, mV / g

1.9

Резонансна честота на микросистемата, Hz

1200

Работен обхват

честота Hz

от 0 до 400

Фигура 10.9 Микросистема за горещо фолио за наблюдение на състоянието на газообразната среда (стрелката в ляво показва технологичната въздушна кухина, а стрелката отдясно показва чувствителни резистивни елементи на тънки диелектрични мостове с дебелина около 1 микрона).

<== предишна статия |





Вижте също:

НГР метод - спектроскопия

Метод на Laue

Методи за измерване с използване на резонансно взаимодействие на електромагнитното поле с веществото

литература

Нелинейни колебателни процеси в многостепенни системи

Конструктивни характеристики и основни характеристики на микроелектромеханичните устройства

Феноменът на стохастичния резонанс в нелинейните системи

Физически основи на магнитен резонанс

Ефект на квантовата зала

Примери за практическо използване на NMR

Принципи на изграждане на многоелементни осцилационни измервателни устройства, основани на използването на нелинейни процеси в сложни динамични системи

Физическите основи на оже-спектроскопията и неутронната дифракция

Връщане към съдържанието: Съвременни фундаментални и приложни изследвания в приборостроенето

Видян: 1828

11.45.9.53 © ailback.ru не е автор на публикуваните материали. Но предоставя възможност за безплатно ползване. Има ли нарушение на авторските права? Пишете ни Обратна връзка .