Projektbeschreibung
Mehr Speicher für die unersättliche Nachfrage nach Daten
Die schnelle Datenwelt von heute benötigt mehr Speicherplatz. Die Nachfrage nach KI- und Big Data-Workloads wächst exponentiell. Phasenwechselspeicher wurden bereits in den 1960ern erfunden. Dabei handelt es sich um eine Form von Computer-RAM, in dem Daten gespeichert werden, indem der Zustand der Materie, aus der das Gerät gefertigt ist, verändert wird. Phasenwechselspeichertechnologie hat das Potenzial, auch bei hohem Stromverbrauch genug Speicherplatz bereitzustellen. Das EU-finanzierte Projekt NanoMMs hat eine Lösung. Im Rahmen des Projekts wird ein stabiler synthetischer Ansatz für Materialien für Phasenwechselspeicher in Form von kolloidalen Nanopartikeln und molekularen Tintenvorläufern entwickelt. Letztendlich werden neuartige sehr kleine Phasenwechselspeicherkonfigurationen und mehrschichtige Phasenwechselspeicherzellen erstellt, um ihren Preis und ihren Stromverbrauch zu reduzieren.
Ziel
Phase-change memory (PCM) is a recently-commercialized next-generation memory storage technology that provides a sustainable solution to exponentially-growing memory storage demands of modern society. It is based on resistively switched structural changes of memory cell upon local crystallization and melting phase transitions, resulting in amorphous or crystalline atomic structures with distinctly different “0” and “1” resistance states. PCM is faster and more durable than state-of-the-art non-volatile memory devices like silicon-based solid-state drives (SSD), and it can furthermore be scaled in all three dimensions. However, there are open challenges for PCM technology, such as large power consumption and high price of PCM devices, which stem from large dimensions of memory cells, complex fabrication process, and from use of material-inefficient sputtering and etching fabrication steps for the expensive PCM layer.
This proposal addresses the open challenges and enables further development of PCM technology by applying solution-based engineering. Our goals are (i) to develop robust synthetic approaches for PCM materials, such as ternary tellurides and antimony-rich compositions, in the form of colloidal nanoparticles and molecular ink precursors; (ii) to thoroughly study how PCM properties change at the nanoscale as a function of size, thickness, and composition; and (iii) to employ these phase-change nanomaterials in solution-processed PCM arrays to build new, ultrasmall PCM configurations as well as multilayer PCM cells and to reduce their price and power consumption.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
8092 Zuerich
Schweiz