Científicos de la Universidad de Xidian, China, han logrado un avance significativo en el desarrollo de memorias basadas en la estructura de wurtzita, específicamente el nitruro de aluminio y escandio (AlScN). Han creado una superred de AlScN/AlN que supera los 10.000 millones de ciclos de escritura, resolviendo el problema de degradación de este material ferroeléctrico. Este logro abre nuevas posibilidades para memorias no volátiles más rápidas y pequeñas.
La comunidad científica ha reconocido desde hace ocho años el gran potencial de la wurtzita para la fabricación de chips de memoria. En 2018, un equipo de investigación encabezado por Simon Fichtner, un científico alemán especializado en ciencia de materiales y semiconductores, confirmó por primera vez la presencia de ferroelectricidad en el nitruro de aluminio y escandio (AlScN), un material semiconductor con estructura de wurtzita. Es importante destacar que la wurtzita es una estructura cristalina, no un elemento químico. Algunos materiales con esta estructura, como el AlScN, son ferroeléctricos y poseen dos estados de polarización eléctrica estables que pueden emplearse para representar los bits binarios en las memorias. El AlScN es particularmente interesante por su elevada polarización remanente, lo que teóricamente permite su uso en la creación de memorias no volátiles (que conservan los datos sin energía eléctrica) más compactas y rápidas.
Sin embargo, el AlScN presenta una limitación: se degrada tras numerosos ciclos de escritura. Pero ahora, investigadores de la Universidad de Xidian en China han descubierto cómo evitar este deterioro. En un artículo científico publicado en Science el 10 de septiembre, demuestran que una estructura de AlScN/AlN (nitruro de aluminio) que han desarrollado es capaz de soportar más de 10.000 millones de ciclos de escritura.
El equipo chino, liderado por Ruiqing Wang, identificó que la rápida degradación de los materiales ferroeléctricos con estructura cristalina de wurtzita se debe a la acumulación y migración de vacantes de nitrógeno. La solución que encontraron es una superred de AlScN/AlN diseñada para confinar estas vacantes. No obstante, los 10.000 millones de ciclos de escritura alcanzados por su material también son resultado de la implementación de un protocolo dinámico de recuperación, un mecanismo que funciona esencialmente como un "descanso eléctrico" programado para la memoria.
La innovación del trabajo de los científicos de Xidian radica en que lograron esta resistencia confinando las vacantes de nitrógeno. Cabe señalar que el equipo de Ruiqing Wang no es el primero en superar los 10.000 millones de ciclos de escritura en un material ferroeléctrico con estructura de wurtzita. En enero de 2026, Hyunmin Cho, al frente de un equipo internacional, publicó un artículo en Nature Communications donde detalló cómo consiguió una resistencia superior a 10.000 millones de ciclos usando condensadores ferroeléctricos de AlScN de menos de 50 nm.
Estamos ante un avance experimental muy significativo en un tipo de memoria con un potencial enorme, aunque esto no significa que esta tecnología vaya a sustituir a las memorias DRAM o NAND actuales a corto plazo. Para que este escenario se concrete, es fundamental resolver varios desafíos importantes en el ámbito de los materiales ferroeléctricos con estructura de wurtzita, como su fabricación a gran escala, su densidad, su velocidad y su consumo. Sin embargo, el hito de los 10.000 millones de ciclos elimina una de las principales restricciones prácticas que impedían la llegada de estas memorias tan revolucionarias.
Para China, liderar la investigación en este campo es crucial. Actualmente, su acceso a las memorias HBM (High Bandwidth Memory o memoria de alto ancho de banda), esenciales para los centros de datos de inteligencia artificial (IA), depende en gran medida de fabricantes surcoreanos (SK hynix y Samsung) y estadounidenses (Micron). Los materiales ferroeléctricos con estructura de wurtzita podrían ofrecer a China la oportunidad de redefinir la base tecnológica sobre la cual se disputará la próxima carrera en el ámbito de las memorias de alto rendimiento, y de salir victoriosa.
