Peneliti China Kembangkan Memori Chip dengan Ketahanan 100 Kali Lipat

Jurna Core – Memori chip generasi berikutnya mendapat dorongan melalui penelitian tentang ketahanan material penyimpan data. Tim peneliti China menunjukkan perangkat feroelektrik yang mampu melewati lebih dari 10 miliar siklus perubahan polarisasi. Sebelumnya, perangkat sejenis umumnya mengalami kegagalan sekitar 100 juta siklus. Perbandingan tersebut menunjukkan peningkatan ketahanan lebih dari 100 kali dalam konteks pengujian material.

Kolaborasi Peneliti Menjawab Kendala Ketahanan

Penelitian ini melibatkan ilmuwan Xidian University, City University of Hong Kong, dan Fudan University. Hasilnya diterbitkan dalam jurnal Science pada 10 September 2026. Fokus mereka adalah mengatasi keterbatasan ketahanan material feroelektrik berstruktur wurtzite. Dengan demikian, penelitian menyoroti keandalan perangkat saat terus digunakan untuk mengubah informasi, bukan sekadar kemampuan menyimpan data pada pengujian awal.

Polarisasi Listrik Menjadi Dasar Penyimpanan Informasi

Untuk memahami temuan ini, bayangkan material yang memiliki dua arah polarisasi listrik. Kedua keadaan tersebut dapat mewakili informasi dalam perangkat memori. Ketika data berubah, perangkat mengubah keadaan polarisasinya melalui medan listrik. Karena proses ini berlangsung berulang, ketahanan terhadap siklus menjadi ukuran penting. Pada penelitian AlScN terkait, perubahan polarisasi memang menjadi dasar pengujian kemampuan perangkat mempertahankan fungsi memorinya.

Cacat Material Menjadi Sumber Kerusakan

Namun, perubahan listrik berulang dapat memperburuk kondisi material. Tim China mengidentifikasi kekosongan atom nitrogen sebagai bagian penting dari masalah tersebut. Pengelompokan dan perpindahan cacat ini mendorong peningkatan kebocoran arus serta kerusakan dielektrik. Karena itu, peneliti berusaha membatasi perkembangannya. Pendekatan tersebut menargetkan penyebab degradasi agar perangkat lebih stabil selama menerima tekanan listrik berulang.

Struktur Berlapis Membantu Menjaga Stabilitas

Selanjutnya, peneliti menggabungkan struktur berlapis AlScN dan aluminium nitride atau AlN dengan prosedur pemulihan dinamis. Kombinasi tersebut membatasi perkembangan cacat material secara ruang dan energi. Hasilnya, perangkat bertahan lebih dari 10 miliar siklus dengan kriteria pembalikan polarisasi penuh. Ini menjadi pembeda penting dari metode yang hanya mengubah sebagian polarisasi untuk memperpanjang ketahanan.

Penelitian Lain Menggunakan Perubahan Polarisasi Sebagian

Sementara itu, studi berbeda di Nature Communications menunjukkan pendekatan partial switching. Pada kapasitor AlScN setebal 45 nanometer, peneliti mengatur tegangan agar polarisasi tidak selalu berbalik penuh. Metode itu juga menghasilkan ketahanan lebih dari 10 miliar siklus. Meski pencapaiannya serupa, cara kerjanya berbeda. Karena itu, kedua penelitian perlu dibedakan agar penjelasan tentang teknologi memori chip tetap akurat.

Ketahanan Siklus Berbeda dari Usia Pemakaian

Angka 100 kali lipat perlu dibaca sebagai perbandingan ketahanan siklus dalam pengujian. Angka tersebut tidak langsung berarti komputer atau ponsel akan bertahan 100 kali lebih lama. Usia perangkat melibatkan banyak komponen dan kondisi penggunaan. Menurut penilaian penulis, nilai utama temuan ini terletak pada peluang meningkatkan keandalan material penyimpan informasi. Hasil laboratorium memberi dasar untuk pengembangan, sementara manfaat pada produk membutuhkan pembuktian lanjutan.

Peluang Pengembangan Memori Chip Masih Terbuka

Pada akhirnya, penelitian ini menawarkan arah menarik bagi pengembangan memori chip. Mengendalikan cacat material dapat membantu mempertahankan fungsi perangkat selama perubahan data berulang. Namun, pencapaian tersebut masih perlu diterjemahkan menjadi teknologi yang siap diproduksi dan digunakan. Menurut penilaian penulis, tantangan berikutnya adalah menjaga konsistensi hasil pada skala lebih besar. Ketahanan tinggi akan semakin bernilai jika berjalan bersama proses produksi yang andal dan biaya yang masuk akal.