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- ELETTRONICA OGGI 448 - SETTEMBRE 2015
TECH INSIGHT
NRAM
ne elettrostatica ai nanotu-
bi, che perciò cambiano di
stato rimanendo attaccati
anche in condizioni termi-
che estreme e in presenza
di radiazioni o interferenze
di ogni tipo. Per effettuare
un RESET con il passaggio
dall’1 allo 0 si applica di
nuovo la stessa tensione
che stavolta eccita il reti-
colo di fononi nei nanotubi
che di conseguenza si se-
parano e rimangono distan-
ziati nello stato OFF.
Come nelle consuete DRAM
volatili l’indirizzamento vie-
ne applicato con la Word
Line sulla base e la Bit Line
sul collettore mentre l’e-
mettitore è collegato alla
Select Line con una impo-
stazione del tutto uguale a
eccezione della fondamen-
tale differenza che le NRAM
Nantero sono non volatili e
perciò possono essere usa-
te anche come Flash o SSD.
In effetti, i transistor di co-
mando sono relativamente
semplici da fabbricare con
le attuali linee produttive
e ciò consente di disegna-
re le linee WL, BL e SL a
piacimento. Le dimensio-
ni minime raggiunte sono
di 20 nm per l’elemento di
memorizzazione con i na-
notubi di carbonio e 140
nm per l’intera cella ma, in
effetti, sono limitate sola-
mente dall’evolvere delle
tecniche di litografia, dato
che i nanotubi di carbonio
si distinguono proprio per-
ché esprimono eccezionali
valori di mobilità elettrica,
duttilità e robustezza anche
in elementi di appena una
decina di nanometri. Nante-
ro garantisce ben 1011 cicli
di lettura/scrittura per que-
ste celle e, inoltre, il basso
valore dell’energia di com-
mutazione le rende imbat-
tibili nei consumi rispetto
a qualsiasi altra tecnologia.
Verso tre vere dimensioni
Ebbene sì, c’è di più, perché
l’eccezionale stabilità mec-
canica e termica di queste
celle ha indotto i ricercato-
ri a provare a comporle in
strati sovrapposti e realizza-
re dei veri e propri array di
memoria in tre dimensioni
che a quanto pare sembra
funzionino bene almeno fin-
tanto che non sono troppo
grandi. Tutti ricordiamo le
difficoltà prevalentemente
termiche dei chip 3-D inu-
tilmente inseguiti da tempo
ma mai commercializzati
con successo, proprio per
l’impossibilità di smaltire
adeguatamente il calore dei
transistor ragion per cui
non è mai stato possibile
ottenerli in configurazioni
competitive con i consue-
ti chip planari. Gli esperti
Nantero, tuttavia, sono ri-
usciti a sovrapporre più
strati di celle CNTFET (Car-
bon NanoTube Field Effect
Transistor), intercalati da
altrettanti strati di isolante
e comporre così dei robusti
array di NRAM 3-D stabili a
temperatura ambiente, pro-
prio grazie alle pregevoli
caratteristiche dei nanotubi
di carbonio.
La densità di memorizza-
zione è secondo loro stra-
ordinaria ma per ora limi-
tata dalle problematiche di
indirizzamento alle singole
celle, che ingigantiscono a
causa dell’elevata densità
di celle integrabili in volu-
mi incredibilmente piccoli.
Perfezionando le ricerche
in corso sui dispositivi
elementari fabbricati con
nanotubi di carbonio, è
auspicabile che migliori-
no le tecniche di integra-
zione circuitali per questi
array di componenti mon-
tati su strati sovrapposti e
ciò significa che, oltre alle
memorie tridimensionali,
potranno forse essere spe-
rimentati anche i circuiti
tridimensionali con funzio-
nalità più complesse.
n
Fig. 2 – I nanotubi di carbonio hanno due configurazioni stabili e commutano applicando impulsi di comando
di 20 µA con durata di 20 ns anche fino a 1011 cicli di lettura/scrittura