Le professeur agrégé Yang Hyunsoo de l'Université nationale de Singapour a dirigé une équipe de recherche pour intégrer avec succès une puce mémoire magnétique puissante sur un matériau plastique flexible. Cette puce mémoire malléable salue une percée dans la révolution de l'électronique flexible, et rapproche les chercheurs de la flexibilité, l'électronique portable une réalité dans un avenir proche.

Cela ressemble à un petit morceau de film transparent avec de minuscules gravures dessus, et est suffisamment flexible pour être plié dans un tube. Encore, ce morceau de plastique "intelligent" démontre d'excellentes performances en termes de capacités de stockage et de traitement des données. Cette nouvelle invention, développé par des chercheurs de l'Université nationale de Singapour (NUS), salue une percée dans la révolution de l'électronique flexible, et rapproche les chercheurs de la flexibilité, l'électronique portable une réalité dans un avenir proche.

L'avancée technologique est réalisée en collaboration avec des chercheurs de l'Université de Yonsei, Université de Gand et Institut de recherche et d'ingénierie des matériaux de Singapour. L'équipe de recherche a intégré avec succès une puce mémoire magnétique puissante sur un matériau plastique souple, et cette puce mémoire malléable sera un élément essentiel pour la conception et le développement d'appareils flexibles et légers. De tels dispositifs ont un grand potentiel dans des applications telles que l'automobile, électronique de soins de santé, contrôle moteur industriel et robotique, puissance industrielle et gestion de l'énergie, ainsi que des systèmes militaires et avioniques.

L'équipe de recherche, dirigé par le professeur agrégé Yang Hyunsoo du département de génie électrique et informatique de la faculté de génie NUS, ont publié leurs découvertes dans la revue Matériaux avancés le 6 juillet 2016.

Souple, dispositifs de mémoire haute performance un catalyseur clé pour l'électronique flexible

L'électronique flexible est devenue l'objet de recherches actives ces derniers temps. En particulier, les dispositifs de mémoire magnétique flexibles ont attiré beaucoup d'attention car ils sont le composant fondamental requis pour le stockage et le traitement des données dans les appareils électroniques portables et biomédicaux, qui nécessitent diverses fonctions telles que la communication sans fil, stockage d'informations et traitement de code.

Bien que de nombreuses recherches aient été menées sur différents types de puces et de matériaux de mémoire, il existe encore des défis importants dans la fabrication de puces mémoire haute performance sur des substrats souples et flexibles, sans sacrifier la performance.

Pour relever les défis technologiques actuels, l'équipe de recherche, dirigé par Assoc Prof Yang, a développé une nouvelle technique pour implanter une puce mémoire magnétique haute performance sur une surface en plastique flexible.

Le nouveau dispositif fonctionne sur une mémoire vive magnétorésistive (MRAM), qui utilise une jonction tunnel magnétique (MTJ) à base d'oxyde de magnésium (MgO) pour stocker les données. La MRAM surpasse les puces informatiques conventionnelles à mémoire vive (RAM) à de nombreux égards, y compris la possibilité de conserver les données après une coupure d'alimentation, vitesse de traitement élevée, et une faible consommation d'énergie.

Nouvelle technique pour implanter une puce MRAM sur une surface en plastique souple

L'équipe de recherche a d'abord développé le MTJ à base de MgO sur une surface de silicium, puis gravé le silicium sous-jacent. En utilisant une approche d'impression par transfert, l'équipe a implanté la puce mémoire magnétique sur une surface en plastique flexible en polyéthylène téréphtalate tout en contrôlant la quantité de contrainte causée par le placement de la puce mémoire sur la surface en plastique.

Assoc Prof Yang a dit, "Nos expériences ont montré que la magnétorésistance à effet tunnel de notre appareil pouvait atteindre jusqu'à 300% - c'est comme une voiture ayant des niveaux de puissance extraordinaires. Nous avons également réussi à améliorer la brusquerie de commutation. Avec toutes ces fonctionnalités améliorées, la puce magnétique flexible est capable de transférer des données plus rapidement."

Commentant l'importance de la percée, Assoc Prof Yang a dit, "L'électronique flexible deviendra la norme dans un avenir proche, et tous les nouveaux composants électroniques devraient être compatibles avec l'électronique flexible. Nous sommes la première équipe à fabriquer de la mémoire magnétique sur une surface flexible, et cette étape importante nous donne l'élan nécessaire pour améliorer encore les performances des dispositifs de mémoire flexibles et contribuer à la révolution de l'électronique flexible."

Assoc Prof Yang et son équipe ont récemment obtenu des brevets aux États-Unis et en Corée du Sud pour leur technologie. Ils mènent des expériences pour améliorer la magnétorésistance de l'appareil en ajustant le niveau de contrainte dans sa structure magnétique, et ils prévoient également d'appliquer leur technique dans divers autres composants électroniques. L'équipe souhaite également travailler avec des partenaires de l'industrie pour explorer d'autres applications de cette nouvelle technologie.