La mémoire non volatile qui peut stocker des données même lorsqu'elle n'est pas alimentée est actuellement utilisée pour les appareils électroniques portables tels que les téléphones intelligents, comprimés, et ordinateurs portables. La mémoire flash est une technologie dominante dans ce domaine, mais sa vitesse d'écriture et d'effacement lente a conduit à des recherches approfondies sur une mémoire non volatile de nouvelle génération appelée mémoire à accès aléatoire à changement de phase (PRAM), comme la vitesse de fonctionnement de la PRAM est 1, 000 fois plus rapide que celle de la mémoire flash.

PRAM utilise des changements de phase réversibles entre l'état cristallin (faible résistance) et amorphe (haute résistance) des matériaux chalcogénures, qui correspond aux données "0" et "1, " respectivement. Bien que la PRAM ait été partiellement commercialisée jusqu'à 512 Mo par Samsung Electronics Co., Ltd., son courant d'écriture devrait être diminué d'au moins un tiers de son niveau actuel pour la production en série d'applications électroniques mobiles.

Une équipe de professeurs Keon Jae Lee et Yeon Sik Jung du Département de science et d'ingénierie des matériaux du KAIST a développé une mémoire à changement de phase à faible consommation d'énergie (inférieure à 1/20e de son niveau actuel) en utilisant un copolymère séquencé auto-assemblé (BCP ) nanostructures de silice. Leurs travaux ont été publiés sous le titre « Self-Assembled Incorporation of Modulated Block Copolymer Nanostructures in Phase-Change Memory for Switching Power Reduction » dans le numéro de mars de ACS Nano .

Le BCP est le mélange de deux matériaux polymères différents, qui peut facilement créer des matrices auto-commandées de caractéristiques inférieures à 20 nm grâce à de simples traitements par revêtement par centrifugation et plasma. La PRAM peut réduire la consommation d'énergie de commutation en réduisant la zone de contact entre la couche chauffante et les matériaux à changement de phase. L'équipe du professeur Lee a réussi à réduire la taille de la zone de contact et le niveau de consommation d'énergie en incorporant des nanostructures de silice auto-assemblées sur des matériaux à changement de phase conventionnels. De façon intéressante, ces nanomatériaux auto-assemblés sont capables de réduire la puissance beaucoup plus que prévu avec des mécanismes de nano-commutation localisés.

Le professeur Keun-Jae Lee a déclaré :"C'est un très bon exemple qui s'est auto-assemblé, La nanotechnologie ascendante peut réellement améliorer les performances des appareils électroniques. Nous avons également obtenu une réduction de puissance significative grâce à un processus simple qui est compatible avec les structures de dispositifs conventionnelles et les outils de lithographie existants."

L'équipe de recherche étudie actuellement des applications BCP auto-assemblées pour la mémoire vive résistive et les dispositifs électroniques flexibles.