Dans cette image schématique (en haut) et micrographie électronique à transmission, un nanofil de silicium est représenté entouré d'un empilement de fines couches de matériau appelées diélectriques, qui stockent la charge électrique. Les scientifiques du NIST ont déterminé le meilleur arrangement pour cette pile diélectrique pour la construction optimale de dispositifs de mémoire à base de nanofils de silicium.Crédit :Schematic Zhu, GMU. TEM Bonévitch, NIST.
(PhysOrg.com) -- Une étude récente du National Institute of Standards and Technology a peut-être révélé les caractéristiques optimales d'un nouveau type de mémoire informatique actuellement en cours de développement. L'oeuvre, réalisé en collaboration avec des chercheurs de l'Université George Mason (GMU), vise à optimiser les dispositifs de mémoire à piégeage de charge à base de nanofils, éclairant potentiellement la voie à la création d'ordinateurs portables et de téléphones portables pouvant fonctionner pendant des jours entre les sessions de charge.
La technologie naissante est basée sur du silicium formé en minuscules fils, environ 20 nanomètres de diamètre. Ces « nanofils » forment la base d'une mémoire non volatile, conservant son contenu même lorsque l'alimentation est coupée, tout comme la mémoire flash des clés USB et de nombreux lecteurs mp3. De tels dispositifs à nanofils font l'objet d'études approfondies en tant que base possible pour la mémoire informatique de la prochaine génération, car ils promettent de stocker les informations plus rapidement et à plus faible tension.
Les dispositifs de mémoire à nanofils présentent également un avantage supplémentaire par rapport à la mémoire flash, qui malgré ses usages est inadapté à l'un des bancs mémoire les plus cruciaux d'un ordinateur :la mémoire cache locale du processeur central.
"La mémoire cache stocke les informations qu'un microprocesseur utilise pour la tâche immédiatement à accomplir, " explique Curt Richter, physicien du NIST. " Il doit fonctionner très rapidement, et la mémoire flash n'est tout simplement pas assez rapide. Si nous pouvons trouver un jeûne, forme de mémoire non volatile pour remplacer ce que les puces utilisent actuellement comme mémoire cache, les appareils informatiques pourraient gagner encore plus de liberté par rapport aux prises de courant, et nous pensons avoir trouvé le meilleur moyen d'aider les nanofils de silicium à faire le travail. »
Bien que l'équipe de recherche ne soit en aucun cas le seul groupe de laboratoire au monde à travailler sur les nanofils, ils ont profité des talents de mesure du NIST pour déterminer la meilleure façon de concevoir des dispositifs de mémoire à piégeage de charge basés sur des nanofils, qui doit être entouré de fines couches de matériau appelées diélectriques qui stockent la charge électrique. En utilisant une combinaison de modélisation logicielle et de caractérisation d'appareils électriques, l'équipe du NIST et du GMU a exploré un large éventail de structures pour les diélectriques. Sur la base de la compréhension qu'ils ont acquise, Richter dit, un dispositif optimal peut être conçu.
"Ces résultats créent une plate-forme pour les expérimentateurs du monde entier pour approfondir l'approche basée sur les nanofils pour la mémoire non volatile haute performance, " dit Qiliang Li, professeur assistant en génie électrique et informatique au GMU. "Nous sommes optimistes sur le fait que la mémoire à base de nanofils est maintenant plus proche d'une application réelle."
