UltraRAM
الٹرا رام ایک برانڈ نام اور اسٹوریج ڈیوائس ٹیکنالوجی ہے جو زیر ترقی ہے۔ لنکاسٹر یونیورسٹی کے شعبہ طبیعیات اور انجینئرنگ نے واروک کے شعبہ طبیعیات کے تعاون سے جدید الیکٹرانک مواد کے جریدے میں ایک مقالہ شائع کیا جس میں غیر اتار چڑھاؤ والی میموری ٹیکنالوجی میں بہتری کا مشورہ دیا گیا۔ اسے ایک میموری اسٹوریج ٹیکنالوجی کے طور پر بیان کیا گیا ہے جو "ڈیٹا اسٹوریج میموری کی غیر اتار چڑھاؤ کو یکجا کرتی ہے، جیسے فلیش، رفتار، توانائی کی کارکردگی، اور ڈی آر اے ایم جیسی ورکنگ میموری کی برداشت کے ساتھ" جس کا مطلب ہے کہ یہ ڈیٹا کو ہارڈ ڈرائیو کی طرح برقرار رکھ سکتی ہے۔ اگرچہ لنکاسٹر ٹیم نے عمل میں موجود اصولوں کو ظاہر کرنے کے لیے کچھ بنیادی تجربات کیے، الٹرا رام اس وقت زیادہ تر نظریاتی ہے۔ لنکاسٹر یونیورسٹی کے محققین کا کہنا ہے کہ معیار کو بہتر بنانے، من گھڑت سازی کے عمل کو بہتر بنانے، اور الٹرا رام آلات کو نافذ کرنے اور ان کی پیمائش کرنے کے لیے مزید کام جاری ہے۔ تاریخ 2023 میں کوئناس کمپنی نے الٹرارام کو مزید ترقی دینے کے لیے تشکیل دی۔ میموری تصور الٹرارم ایک چارج پر مبنی میموری ہے جہاں منطق کی حالت کا تعین ایف جی (فرنٹ گیٹ) میں الیکٹرانوں کی موجودگی یا عدم موجودگی سے ہوتا ہے۔ ایف جی کو برقی طور پر کنٹرول گیٹ (سی جی) سے اے ایل 2 او 3 ڈائی الیکٹرک کے ذریعے اور بنیادی چینل سے آئی این اے ایس/اے ایل ایس بی ٹی بی آر ٹی ہیٹرو اسٹرکچر کے ذریعے الگ کیا جاتا ہے۔ ایف جی میں الیکٹرانوں کی موجودگی (منطق 0 حالت کی وضاحت) بنیادی این-ٹائپ آئی این اے چینل میں کیریئرز کو ختم کر دیتی ہے، جس سے اس کی چالکتا کم ہو جاتی ہے۔ اس طرح، ایف جی کی چارج کی حالت اور اس وجہ سے، میموری کی منطق کی حالت، چینل کے ذریعے کرنٹ کی پیمائش کرکے غیر تعمیری طور پر پڑھی جاتی ہے جب ماخذ (ایس) اور ڈرین (ڈی) رابطوں کے درمیان وولٹیج لگایا جاتا ہے۔ میموری کا آخری جزو آئی این اے ایس بیک گیٹ (بی جی) ہے، جو مختلف کارروائیوں کے لیے گیٹ اسٹیک پر وولٹیج کو عمودی طور پر لگانے کی اجازت دیتا ہے۔ میموری کی بنیاد رکھنے والی نیاپن ٹی بی آر ٹی (ٹرپل بیریر ریسونینٹ ٹنلنگ) ڈھانچہ ہے، جسے واحد پرت کی رکاوٹوں کے برعکس، صرف ± 2.5 وی کے اطلاق سے انتہائی برقی مزاحم حالت سے انتہائی موصل حالت میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ یہ اے ایل ایس بی رکاوٹوں اور آئی این اے ایس کیو ڈبلیو (کوانٹم ویل) تہوں کی موٹائیوں کے محتاط ڈیزائن کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ جب میموری برقرار رکھنے کی حالت میں ہوتی ہے، یعنی جب آلہ پر کوئی وولٹیج لاگو نہیں ہوتا ہے، تو ٹی بی آر ٹی کیو ڈبلیو میں الیکٹران گراؤنڈ ریاستیں ایک دوسرے کے ساتھ غلط ترتیب دی جاتی ہیں اور توانائی کے لحاظ سے آئی این اے ایس ایف جی اور چینل تہوں کی 300 کے الیکٹران آبادی سے بہت اوپر ہوتی ہیں۔ درحقیقت، غیر اتار چڑھاؤ کو ق ڈبلیو زمینی حالتوں سے تقویت ملتی ہے جو گونجنے والی سرنگ کے ڈھانچے کے لیے غیر معمولی طور پر زیادہ توانائی پر رہتی ہیں۔ یہ الٹرا تھین کیو ڈبلیو کے امتزاج اور آئی این اے میں غیر معمولی طور پر کم الیکٹران موثر کمیت کی وجہ سے ہے۔ اس حالت میں، ٹی بی آر ٹی ایک بڑی رکاوٹ فراہم کرتا ہے جو ایف جی کے اندر یا باہر الیکٹران کی منتقلی کو روکتا ہے۔ تاہم، ڈیوائس پر ایک مناسب تعصب کا اطلاق کنڈکشن بینڈ کو اس طرح جھکا دیتا ہے کہ ٹی بی آر ٹی کیو ڈبلیو زمینی ریاستیں چینل میں (پروگرام آپریشن کے دوران) یا ایف جی (مٹانے کے آپریشن کے دوران) پر قبضہ شدہ الیکٹران ریاستوں کے ساتھ صف بندی کرتی ہیں۔ یہ الیکٹرانوں کو گونج والی سرنگ کے فطری طور پر تیز رفتار کوانٹم-مکینیکل عمل کے ذریعے مطلوبہ سمت میں ٹی بی آر ٹی خطے میں تیزی سے حرکت کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ ڈی آر اے ایم کے مقابلے میں کم وولٹیج کی ضرورت اور ڈیوائس کے فی یونٹ ایریا میں کم صلاحیت کی وجہ سے، 10−17 جے کی الٹرا لو منطق اسٹیٹ سوئچنگ انرجیز کی پیش گوئی 20 این ایم فیچر سائز الٹرام میموریز کے لیے کی جاتی ہے، جو بالترتیب ڈی آر اے ایم اور فلیش سے کم شدت کے دو اور تین آرڈر ہیں۔ تاہم، اس سے پہلے کہ اس الٹرا لو سوئچنگ انرجی کو این ایم پیمانے کے آلات بنا کر محسوس کیا جا سکے، ایم یو ایم پیمانے کے آلات کی بنیادی خصوصیات کو پہلے سمجھنا اور بہتر بنانا ضروری ہے۔ جی اے اے کے سبسٹریٹس پر اگائے گئے الٹررام پروٹو ٹائپ ڈیوائسز نے پہلے تجربہ محدود، ڈیوائس محدود نہیں، 105 سیکنڈ کی غیر مستحکم برقرار رکھنے اور 106 پروگرام مٹانے کے چکروں کی برداشت کی نمائش کی ہے۔ ایک چارج شدہ ایف جی کو منطق '0' کے طور پر بیان کیا گیا ہے، اور چارج کی عدم موجودگی کو منطق '1' کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔ پروگرام کریں اور سائیکلوں کو مٹا دیں، بالترتیب ایف جی کو چارج اور خارج کرنے کے لیے، سی جی پر ≤ ± 2.55 وی کی وولٹیج دالوں کا استعمال کریں۔ سب مائیکرو میٹر فیچر سائز والے چینل ٹرانجسٹرز اور <100 ایم وی/ڈی سی کے سب تھریشولڈ سوئنگ کا پہلے مظاہرہ کیا جا چکا ہے۔ نتیجتا، لنکاسٹر ٹیم کے ڈیزائن کردہ آلات میں 350 ایم وی کی تھریشولڈ وولٹیج ونڈو کی وجہ سے، کوئی بھی توقع کر سکتا ہے کہ عام طور پر بند چینل کے نفاذ کے ساتھ یو ایل ٹی آر اے ایم کا 0/1 موجودہ تضاد تین دہائیوں تک بہتر ہو جائے گا۔ چینل کی محتاط ترمیم کے ذریعے 0/1 برعکس کی اس طرح کی بہتری میموری صفوں کو ایک نئے ہائی ڈینسٹی رام فن تعمیر کے ساتھ بنانے کی اجازت دے گی۔ اہمیت سلکان آلات پر یو ایل ٹی آر اے آر اے ایم دراصل جی اے اے کے مرکب سیمی کنڈکٹر ویفرز پر ٹیکنالوجی کے پچھلے اوتار سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے، جس میں کم از کم 1000 سال کے ڈیٹا اسٹوریج کے اوقات، تیز رفتار سوئچنگ کی رفتار (ڈیوائس کے سائز کے لیے) اور کم از کم 10 ملین کی پروگرام مٹانے والی سائیکلنگ کی برداشت کا مظاہرہ کیا جاتا ہے، جو کہ فلیش سے ایک سو سے ایک ہزار گنا بہتر ہے۔ لنکاسٹر میں شعبہ طبیعیات کے پروفیسر مانس ہائین، جو اس کام کی قیادت کرتے ہیں، نے کہا، "سلکان پر الٹررام ہماری تحقیق کے لیے ایک بہت بڑی پیش رفت ہے، جس میں بڑے کرسٹل لائن جالی کے مماثلت، عنصر سے مرکب سیمی کنڈکٹر میں تبدیلی اور تھرمل سنکچن میں فرق کے بہت اہم مواد کے چیلنجوں پر قابو پانا ہے۔" تعریفیں 11 اگست 2023 کو اس نے 17 ویں فلیش میموری سمٹ (ایف ایم ایس 2023) میں "سب سے جدید فلیش میموری اسٹارٹ اپ" کا ایوارڈ جیتا۔ فلوٹنگ گیٹ MOSFET چارج ٹریپ فلیش متحرک بے ترتیب رسائی میموری حوالہ جات بیرونی لنکس پروموشن ویڈیو: https://www.youtube.com/watch?v=iz-sYyfojw4 ڈیٹا اسٹوریج بھی دیکھیں۔