1 / 17

Millipede

Millipede. Lecture7. Na razie wykorzystujemy HDD, ale…. Dlatego wymyślono Millipede (w wolnym tłumaczeniu - Krocionóg). Duża gęstość upakowania danych (do 500 Gbit/cal 2 ) – poprzez zastosowanie technik obrazowania opartych na mikroskopii sił atomowych AFM

neona
Download Presentation

Millipede

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Millipede Lecture7

  2. Na razie wykorzystujemy HDD, ale…

  3. Dlatego wymyślono Millipede(w wolnym tłumaczeniu - Krocionóg) • Duża gęstość upakowania danych (do 500 Gbit/cal2) – poprzez zastosowanie technik obrazowania opartych na mikroskopii sił atomowych AFM • Duża prędkość danych – poprzez zastosowanie wielu równoległych operacji odczyt/zapis • Małe rozmiary urządzenia

  4. Podstawa pomysłu • Pojedynczy wspornik (cantilever) ze zintegrowaną końcówką (tip) zapisująco/ odczytującą • Cienka warstwa polimerowa na podłożu krzemowym, służąca za nośnik informacji

  5. Wspornik: • długość: 70 µm • szerokość: 10 µm • grubość: 0,5 µm Końcówka: - wysokość: 2 µm - Promień „kolca”: mniej niż 20 nm

  6. Dzięki zastosowaniu cienkiej warstwy polimeru (grubość 40 nm) jesteśmy zdolni otrzymać rozmiar bitu o średnicy 40 nm rozdzielczości 120 nm. Z powodu małej grubości warstwy, aby uniknąć niszczenia końcówki o podłoże krzemowe użyto 70 nm warstwy fotorezystu o strukturze sieciowej.

  7. Matryca wsporników

  8. Pod nieruchomą matrycą wsporników (rozdzielczość 92 µm) umieszczona jest warstwa magazynująca poruszana za pomocą skanera x/y. Odległość matrycy od nośnika (w kierunku z) jest kontrolowana przez 4 sensory znajdujące się na rogach matrycy poprzez sprzężenie zwrotne działające na „z-aktywatory” znajdujące pod nośnikiem. Adresowane rząd po rzędzie wsporniki matrycy przeprowadzają równolegle operacje odczyt/zapis.

  9. Równoległe operacje

  10. Proces zapisu • Rozgrzany impulsowym prądem grzejnik zintegrowany ze wspornikiem, umieszczony ponad końcówką podnosi jej temperaturę do ok. 400°C, co jest wystarczające, aby zmiękczyć polimer. Następnie końcówka jest opuszczana na warstwę polimeru powodując w niej zagłębienie. Brak zagłębienia oznacza logiczne zero.

  11. Proces odczytu Wykorzystujemy tutaj zależną od temperatury rezystancję grzejnika umieszczonego na wsporniku, który w tym przypadku służy jako sensor temperatury. Polimer ma większą przewodność cieplną niż powietrze, dzięki temu po uprzednim podgrzaniu końcówki do temperatury ok. 350°C (co nie jest wystarczające do zmiękczenia polimeru) możemy wykryć czy końcówka opiera się o polimer w miejscu bez zagłębienia czy jest zagłębiona w polimerze.

  12. Animacja – zapis/odczyt

  13. Historia projektu • Na początku pracowano nad matrycą 5x5, z sensorami piezorezystywnymi bez multipleksowania w czasie (każdy wspornik był adresowany oddzielnie) wykorzystującą metalowe (Al) połączenia grzejnika. Natrafiono jednakże na problemy spowodowane zależnymi od temperatury transportem elektronów i odchyleniami wspornika.

  14. Matryca 32x32 wsporników: • wsporniki w całości wykonane z krzemu • sensory termiczne zamiast piezorezystywnych • Multipleksacja adresowania rząd/kolumna

  15. Chip matrycy 32x32

  16. Zmodyfikowany HDD

  17. Bibliografia • The 'Millipede' - More than one thousand tips for future AFM data storage : P. Vettiger, M. Despont, U. Drechsler, U. Dürig, W. Häberle, M. I. Lutwyche, H. E. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, and G. K. Binnig • A Nanotechnology-based Approach to Data Storage: IBM Research, Zurich Research Laboratory • http://www.zurich.ibm.com/st/storage/millipede.html • Nanoelectronics and Information Technology

More Related