Description du projet
Davantage de mémoire pour subvenir à l’insatiable appétit de données
Le monde actuel, basé sur les échanges rapides de données, requiert des capacités accrues en termes de mémoire de stockage. La demande augmente de façon exponentielle pour les charges de travail liées à l’IA et aux mégadonnées. Inventée dans les années 1960, la mémoire à changement de phase (PCM) est un type de RAM d’ordinateur qui stocke des données en modifiant l’état de la matière à partir de laquelle le dispositif est fabriqué. La technologie PCM est en mesure de fournir un stockage même en cas de consommation d’énergie élevée. Le projet NanoMMs financé par l’UE propose une solution. Il développe une approche synthétique robuste pour des matériaux PCM sous la forme de nanoparticules colloïdales et de précurseurs d’encre moléculaire. À terme, il permettra de construire de nouvelles configurations PCM ultra-compactes ainsi que des cellules PCM multicouches pour réduire leur prix et leur consommation d’énergie.
Objectif
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.
Champ scientifique
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
8092 Zuerich
Suisse