Công nghệ bán dẫn của 4 nhà khoa học Việt Nam được Mỹ cấp bằng sáng chế
Một sáng chế trong lĩnh vực linh kiện bán dẫn thế hệ mới do 4 nhà khoa học Việt Nam thực hiện đã được Mỹ cấp bằng bảo hộ, mở thêm triển vọng ứng dụng trong phần cứng trí tuệ nhân tạo và các hệ thống tính toán hiệu năng cao.
Văn phòng Sáng chế và Nhãn hiệu Mỹ đã cấp Bằng sáng chế Mỹ số US 12,670,378 B2 cho công nghệ “Memristor Structures with Analog Switching Characteristics and Method for Fabricating the Same”. Đây là sáng chế liên quan đến cấu trúc memristor có đặc tính chuyển mạch tương tự và phương pháp chế tạo cấu trúc này.
Nhóm tác giả gồm PGS.TS Phạm Kim Ngọc và ThS Phạm Phú Quân, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG-HCM; GS.TS Phan Bách Thắng, Trường Đại học Khoa học Sức khỏe, ĐHQG-HCM; PGS.TS Nguyễn Trần Thuật, Viện Bán dẫn và Vật liệu Tiên tiến, ĐHQG Hà Nội.
Điểm đáng chú ý của sáng chế là việc phát triển cấu trúc memristor trên nền vật liệu oxit crom. Đây là hướng tiếp cận khác biệt so với nhiều nghiên cứu quốc tế đang tập trung vào các hệ vật liệu oxit kim loại phổ biến như TiO₂, HfOₓ hoặc TaOₓ.
Memristor được xem là một trong những linh kiện quan trọng của thế hệ phần cứng mới bởi có khả năng mô phỏng hoạt động của khớp thần kinh sinh học. Linh kiện này không chỉ lưu trữ trạng thái điện trở mà còn có thể tham gia vào quá trình xử lý tín hiệu, từ đó phù hợp với các kiến trúc tính toán trong bộ nhớ và tính toán mô phỏng thần kinh.
Với sáng chế được bảo hộ tại Mỹ, nhóm nghiên cứu Việt Nam đã đề xuất một nền tảng vật liệu có khả năng kết hợp với nhiều lớp oxit và điện cực kim loại khác nhau. Cách tiếp cận này giúp mở rộng khả năng thiết kế linh kiện, hướng tới các memristor có đặc tính chuyển mạch ổn định, đa trạng thái và phù hợp với yêu cầu của các hệ thống trí tuệ nhân tạo.
Theo các nhà khoa học, việc phát triển memristor có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh các mô hình AI ngày càng đòi hỏi năng lực tính toán lớn. Trong các hệ thống truyền thống, dữ liệu thường phải di chuyển liên tục giữa bộ nhớ và bộ xử lý, làm tăng độ trễ và tiêu hao năng lượng. Trong khi đó, các kiến trúc tính toán dựa trên memristor có thể xử lý dữ liệu ngay tại nơi lưu trữ, góp phần cải thiện tốc độ và hiệu quả năng lượng.
Sáng chế này cũng cho thấy tiềm năng của các nhóm nghiên cứu trong nước trong việc tham gia vào những hướng công nghệ lõi của ngành bán dẫn. Việc được cấp bằng sáng chế tại Mỹ không chỉ là sự ghi nhận về mặt sở hữu trí tuệ, mà còn tạo cơ sở quan trọng cho các hoạt động chuyển giao công nghệ, hợp tác nghiên cứu và thương mại hóa trong tương lai.