A memória feita em háfnia (abreviação de óxido de háfnio) pode se tornar o maior avanço da indústria de semicondutores em materiais desde que adotou o silício, segundo um relatório. relatório do SciTechDaily. Embora a hafnia fosse difícil de usar como memória até recentemente, um estudo mostra que é possível fazê-la funcionar e colher muitos benefícios. O relatório ainda afirma que será rápido, eficiente e barato ao mesmo tempo, mas há boas razões para acreditar que não estimulará o preço.
A nível químico, o háfnia é relativamente simples e consiste apenas num único átomo de háfnio combinado com dois átomos de oxigénio. A propriedade que torna o hafnia desejável como material para chips de memória é que ele é capaz de ser ferroelétrico, o que significa que pode ser usado como um tipo de memória não volátil. A memória não volátil pode reter dados mesmo sem uma fonte de energia e, embora a memória atual baseada em silício possa ser volátil ou não volátil, praticamente toda a RAM atual é volátil.
Em um estudo de Sobhit Singh, o cientista explica como sua equipe de cientistas da Universidade de Rochester e outra equipe da Universidade do Tennessee, em Knoxville, criaram uma forma de háfnia adequada para a memória. O problema com o hafnia é que ele não é ferroelétrico por padrão. Antes dos últimos experimentos, parecia que as únicas duas maneiras de tornar o háfnia ferroelétrico eram torná-lo com alguns nanômetros de espessura ou ligá-lo com ítrio, o que acabou reduzindo muitos de seus atributos atraentes.
O avanço no estudo de Rochester-Tennessee foi usar “pressão significativa” para criar uma forma ferroelétrica de háfnia, que permaneceu ferroelétrica mesmo depois que a pressão foi removida. A mesma técnica também poderia ser usada para háfnias antiferroelétricas, o que aparentemente também é promissor para armazenamento de dados, mas não foram fornecidos muitos detalhes.
Em contraste com DRAM e MRAM, que são formas magnéticas e voláteis de memória, Singh diz: “As formas ferroelétricas de memória são robustas, ultrarrápidas, mais baratas de produzir e mais eficientes em termos de energia”. No entanto, esse ponto sobre o preço é muito questionável porque o hafnia certamente não é barato no momento. Um relatório da Reuters no início do ano passado detalhou que o háfnio (o principal componente do háfnia) teve um aumento de preço quase cinco vezes devido ao aumento da demanda desde 2021, aumentando seu custo de cerca de US$ 1.000 por quilograma para cerca de US$ 5.000. Mesmo custando US$ 1.000 o quilograma, o háfnio é de longe mais caro que o silício, que mede dezenas de dólares por quilograma.
Mesmo que o hafnia fosse um material barato, há poucas razões para acreditar que continuaria barato se algum dia se tornasse um material importante para a fabricação de chips de memória. Uma maior procura aumenta os preços, desde que a oferta não mude, e podemos certamente assumir que a hafnia não está a ser produzida tanto como o silício e os materiais à base de silício. Embora as afirmações sobre desempenho, eficiência e não volatilidade possam ser mantidas, o preço provavelmente impedirá que a memória baseada em hafnia seja o semicondutor milagroso que os relatórios sugerem que poderia ser.