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Demain les mémoires non volatiles seront ferro-électriques

10 décembre 2013, 14:37
Demain les mémoires non volatiles seront ferro-électriques

Parmi les mémoires non volatailes, les mémoires ferroélectriques sont plus rapides que les mémoires Flash, mais elles pèchent par leur faible densité de stockage et, quel comble, la destruction des données lors de la lecture !

Une équipe de l'Unité Mixte de Physique CNRS/Thales/Université Paris-Sud 11 a résolu ces problèmes en associant deux phénomènes physiques : la ferroélectricité et l'effet tunnel. des mémoires toujours plus compactes, plus rapides, de plus haute densité et moins consommatrices d'énergie.

Les mémoires ferroélectriques sont commercialisées depuis plus de 10 ans et utilisées pour des applications très spécifiques telles que sur certaines consoles de jeux. La ferroélectricité est la propriété selon laquelle un matériau possède spontanément une polarisation électrique (asymétrie des charges internes) qui peut être inversée par l'application d'un champ électrique extérieur. Une fois orienté, cet état de polarisation perdure. Il constitue la base de la mémoire non volatile et son orientation vers le « haut » ou vers le « bas » peut être associée aux 0 et aux 1 binaires.

L'effet tunnel que nous connaissons par les jonctions tunnel, permet à un objet quantique, un électron par exemple, de traverser un matériau isolant d'épaisseur réduite (quelques atomes).  Ces deux phénomènes combinés autour d'un isolant fait de matériau ferroélectrique ont permis de préserver la ferroélectricité, malgré l'échelle nanométrique : les chercheurs ont observé que l'orientation de la polarisation affectait spectaculairement l'effet tunnel et le passage d'un courant électrique au sein du dispositif. Ceci autorise une lecture non destructive de l'état de polarisation, c'est-à-dire du contenu de la cellule de mémoire.

Ce succès ouvre la voie à la simplification de l'architecture des mémoires ferroélectriques qui se traduira par une diminution des coûts, une augmentation de la densité de stockage ainsi que par un gain à la fois de vitesse rapidité et de consommation électrique.

D'après la communication Giant tunnel electroresistance for non-destructive readout of ferroelectric states, par V. Garcia, S. Fusil, K. Bouzehouane, S. Enouz-Vedrenne, N.D. Mathur, A. Barthélémy et M. Bibes.

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