Une équipe de chercheurs de l'Université du Tohoku, en collaboration avec l'Institut national des sciences et technologies industrielles avancées (AIST) et l'Université de Hanyang, a développé un nouveau matériau à changement de phase avec des caractéristiques électriques différentes de celles des matériaux conventionnels. Ce nouveau matériau permet une réduction drastique de la consommation électrique pour l'enregistrement des données en mémoire vive non volatile.

La mémoire vive à changement de phase (PCRAM) est une mémoire non volatile pratique de nouvelle génération. La PCRAM ne devrait pas seulement remplacer la mémoire flash, mais aussi pour être utilisé pour la mémoire de classe de stockage, ce qui peut atténuer la différence de latence entre la DRAM et la mémoire flash.

Le principe de fonctionnement de la PCRAM repose sur le changement de résistance électrique entre les états amorphes à haute résistance et les états cristallins à faible résistance dans un matériau à changement de phase.

Ge-Sb-Te (GST) est un matériau à changement de phase pour l'application PCRAM. GST peut fonctionner à grande vitesse, mais a une mauvaise rétention des données à des températures élevées (~ 85 degrés C) et nécessite une puissance élevée pour l'enregistrement des données.

Ce nouveau matériau à changement de phase, Cr 2 Gé 2 Te 6 , présente un changement de résistance inverse des états amorphes à faible résistance aux états cristallins à haute résistance. Les chercheurs ont démontré que le Cr 2 Gé 2 Te 6 peut obtenir une réduction de plus de 90 % de la consommation d'énergie pour l'enregistrement de données par rapport à l'utilisation d'une cellule de mémoire GST conventionnelle.

Simultanément, Cr 2 Gé 2 Te 6 s'est avéré combiner une vitesse de fonctionnement plus rapide (~30 ns) et une propriété de rétention de données plus élevée (plus de 170 degrés C) que les matériaux conventionnels. La comparaison avec d'autres matériaux rapportés indique que Cr 2 Gé 2 Te 6 peut rompre la relation de compromis entre la conservation des données et la vitesse de fonctionnement.

Les chercheurs pensent que le changement de résistance inverse Cr 2 Gé 2 Te 6 est un matériau révolutionnaire pour PCRAM avec une faible énergie de fonctionnement combinée, rétention de données élevée et vitesse de fonctionnement rapide.