(Phys.org)—Mémoire flash—la méthode de stockage de données souvent utilisée dans les téléphones, des ordinateurs, et d'autres appareils - est continuellement miniaturisé afin d'améliorer les performances de l'appareil. Pour tenter de réduire le court-circuit qui se produit souvent lorsque les cellules de mémoire deviennent plus petites et plus compactes, les chercheurs ont étudié la mémoire de piégeage de charge à base de graphène comme alternative à la mémoire à grille flottante traditionnelle. Maintenant dans un nouveau papier, les chercheurs ont développé une mémoire de piégeage de charge à base de nanographene qui présente certaines des meilleures statistiques de performance pour un tel dispositif signalé à ce jour.

Les chercheurs, dirigé par Dongxia Shi et Guangyu Zhang à l'Académie chinoise des sciences à Pékin (Zhang est également avec le Collaborative Innovation Center of Quantum Matter à Pékin), ont publié un article sur le nouveau dispositif de mémoire dans un récent numéro de Nanotechnologie .

"Comme nous le savons tous, nous sommes dans une ère d'explosion de l'information, " Jianling Meng, de l'Académie chinoise des sciences et premier auteur de l'article, Raconté Phys.org . "Pour améliorer le stockage des données, il est nécessaire de réduire l'empreinte d'un seul nœud afin d'atteindre une haute densité de stockage de données. Ainsi, c'est un point chaud de la recherche pour continuer à réduire les mémoires flash. Le plus grand avantage pour les téléphones et les ordinateurs ayant des mémoires flash plus petites est une plus grande capacité de stockage. Aussi, des mémoires flash plus petites peuvent améliorer la vitesse de programmation/d'effacement des données."

En général, le rétrécissement de la cellule mémoire à grille flottante classique est problématique car il provoque des courts-circuits. Cela se produit parce que les grilles flottantes où les électrons sont stockés sont des conducteurs, et ainsi les électrons peuvent facilement circuler entre eux lorsque les minuscules cellules sont trop proches les unes des autres. Un avantage de la mémoire à piégeage de charge est que la couche de piégeage de charge où les électrons sont stockés est un isolant, ainsi, le rétrécissement de ces cellules ne provoque pas de courts-circuits presque autant qu'il le fait dans les cellules de mémoire à grille flottante.

Dans une mémoire de piégeage de charge, les électrons et autres porteurs de charge sont stockés (ou "piégés") dans de minuscules défauts du graphène, que les chercheurs appellent « îles nanographènes ». Les îles plus nanographènes, plus la charge qui peut être stockée, résultant en une capacité de mémoire plus élevée.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont développé une méthode de fabrication de nanographene avec une densité estimée à plus d'un billion (10 ¹² ) îlots de nanographene par centimètre carré. Leur stratégie utilise une technique appelée gravure au plasma pour créer un grand nombre de défauts ainsi que des défauts étendus le long des bords des défauts principaux.

Le grand nombre de sites de piégeage de charge fournis par les défauts a permis aux chercheurs de fabriquer un dispositif de mémoire avec des performances de mémoire très compétitives. Une mesure de grande capacité est une grande fenêtre de mémoire, ce qui indique qu'un grand nombre de porteurs de charge ont été piégés. Les tests effectués ici ont révélé que la nouvelle mémoire a la plus grande fenêtre de mémoire jamais enregistrée (9 volts) signalée à ce jour pour une mémoire de piégeage de charge à base de graphène. En outre, cette grande fenêtre de mémoire a été maintenue même après 1, 000 cycles de programmation/effacement.

Globalement, les chercheurs espèrent que cette mémoire haute densité ouvrira la voie à la réduction de la mémoire flash à des échelles encore plus petites.

"Notre futur plan de recherche dans ce domaine est de réaliser une empreinte aussi petite que la pointe d'un microscope à force atomique, " a déclaré Meng.

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