MEMORIAS NO VOLÁTILES EN EL ESPACIO

NESTOR GHENZI

Encuentro; Premio Mercosur de la Ciencia y Tecnología 2015; 2017

Muchos de los sistemas electrónicos de alto perfil tecnológico requierendispositivos de memoria capaces de operar en ambientes hostiles, con temperaturas altas (cercanas a un volcán o un horno), presencia de radiación ionizante (reactores nucleares, satélites), vibración mecánica extrema (satélites), exposición al exterior con agentes agresivos y falta de energía no planificada. La fiabilidad es fundamental en la mayoría de estas aplicaciones, en muchos casos basándose en memorias no volátiles que conservan información sobre el estado del sistema después de la parada inesperada (es decir, durante la operación a prueba de fallas). Por otra parte, este tipo de situaciones ocurre a menudo en combinación con otras, aumentando aún más los requisitos de fiabilidad para el dispositivo de memoria en uso [1]. Este Proyecto se centró en el uso de las RRAM en aplicaciones en las que el tema clave es la robustez y fiabilidad cuando la memoria funciona en ambientes hostiles, a expensas del costo, la velocidad o escalabilidad. Se refieren a mecanismos eléctricos en óxidos para dispositivos de memoria en aplicaciones satelitales. En particular, se propone el desarrollo de celdas RRAM de tamaño nanométrico para ser utilizadas en satélites artificiales de experimentación, con el objetivo concreto de explorar el comportamiento de los dispositivos basados en la CR. La premisa del Proyecto se basa en la diferencia conceptual en la forma de almacenamiento de la información entre los dispositivos de memorias no volátiles convencionales (FLASH) y los basados en el efecto de la CR. En el primer caso, la información se almacena como carga en un condensador (puerta de un transistor óxido de metal - semiconductor MOS), mientras que en el último, los estados binarios lógicos están codificados en el valor de resistencia no volátil de una juntura metal óxido metal.La re -localización controlada de las VO en las interfaces de los óxidosmetálicos no son sensibles a la radiación ionizante y a la interferencia electromagnética (EMI), en comparación con la acumulación de carga en las memorias FLASH.Las memorias RRAM se perfilan como una de las alternativas más prome-tedoras para la próxima generación de memorias no volátiles debido a la promesa de superar las limitaciones que presentan las memorias de almacenamiento masivo actuales previstas por la ley de Moore [1]. Este proyecto se centra en el uso de las RRAM en aplicaciones en las que la cuestión clave es la robustez y fiabilidad para operar en ambientes hostiles, en lugar del costo, la velocidad o la escalabilidad. En particular, se propone el desarrollo de dispositivos RRAM completamente funcionales para ser utilizados en satélites artificiales, y así validar su uso en la industria aeroespacial.La tecnología de memoria propuesta en este proyecto permitirá el desa-rrollo de una nueva generación de dispositivos para promover la no dependencia del MERCOSUR con relación a las tecnologías estratégicas identificadas en las reglas del tráfico internacional de armas (ITAR) [2]. Las reglas ITAR son un conjunto de medidas que controlan la exportación e importación de artículos y servicios relacionados con la defensa fuera de los Estados Unidos. Estas regulaciones obligan a utilizar algunas tecnologías estadounidenses sólo para productos militares y prohíben proporcionar cualquiera de sus componentes o tecnología fuera de los Estados Unidos. Las tecnologías PROM y EPROM son tecnologías del tipo ITAR (memoria no volátil del tipo ROM, Fig. 1a). El MERCOSUR y, específicamente, el plan espacial Argentino están presionando para desarrollar tecnologías fuera del alcance de las reglas ITAR. Las tecnologías desarrolladas en este proyecto estarán exentas de las reglas ITAR y constituirán un paso adelante para el MERCOSUR.En este proyecto se describirá el sistema construido para testar dispositi-vos de memoria RRAM basados en la conmutación resistiva en un satélite de baja órbita a 650km de altura sobre el planeta Tierra.