“我們發現電場和電流可共同運作，讓記憶體元件能夠同時非常迅速地開關並無限期地保持其狀態，”Williams說。“不僅僅在元件內施加電壓以驅動氧空缺(oxygen vacancies)的遷移，同時間內電流也會加熱到300℃──這恰好足夠讓非晶薄膜轉化為結晶薄膜。

憶阻器被視為未來的‘通用記憶體’，因為它們的運作速度能與DRAM一樣快，尺寸和快閃記憶一樣小，而耐用性則媲美唯讀記憶體，據惠普表示。作為繼電阻、電容和電感之後的第四種基礎被動電路，憶阻器憑藉在氧化薄膜中導入或移除氧空缺的屬性，能夠僅保留高或低電阻狀態。

以同步X光在100nm具有密集氧空缺的區域內探測憶阻器(圖右藍色部份)，此即為憶阻器開關之處。圍繞此一區域，新開發的結構相(紅色部份)也發現類似溫度計的作用，它可呈現當元件在讀取或寫入時會變得多熱。

使用該公司最喜歡的結構──氧化鈦──惠普最近還採用了高能同步X光來關聯元件的電氣特性及其原子結構、化學和溫度。迄今有關接近底部電極的熱點在開關期間加熱到足夠誘導氧化物結晶仍未有定論。在1~2nm厚的區域中驅動空缺(a 1)或傳導它們(a 0)後，該薄膜以類似退火的程序冷卻，這讓該薄膜保持固定結晶態，而且應該能繼續保持下去。

“在測試過程中，我們讓這些元件進行了超過300億次的開關和累計，其保留資訊的能力也未見衰退，”Williams說。

惠普目前正與Hynix半導體公司共同以憶阻技術為基礎開發商用化記憶體。

編譯： Joy Teng

(參考原文： HP discovers memristor mechanism，by R. Colin Johnson)