Onderzoeksalliantie presenteert fasegeheugen

Een onderzoeksteam van IBM, Micronix en Qimonda zien in hun faseveranderingsgeheugen de opvolger van flash. Vorige maand presenteerde het op de International Electron Device Meeting in San Francisco een prototype van een nieuw soort opslag. De researchers claimen dat dit een doorbraak op het gebied van geheugen is, omdat het zuiniger, kleiner en sneller is te beschrijven dan flash. Toch benadrukken ze dat het nog wel enige jaren kan duren voordat het commercieel interessant is.

Bij conventioneel geheugen vormt de aan- of afwezigheid van lading de basis voor de opslag van informatie. In flashgeheugen kan de zogenaamde zwevende gate van een transistor elektronen gevangen houden. Het elektrisch veld dat daardoor ontstaat, bepaalt of er wel of geen stroompje gaat lopen bij het aanbrengen van een afleesvoltage. Dat laat zich vertalen in een 0 of een 1. De basis voor de logische inhoud van fasegeheugen is iets anders: elektrische weerstand. Dit type geheugen bestaat uit kleine eilandjes van een materiaal dat zich in twee toestanden kan bevinden: kristallijn of amorf. In de kristallijnen fase zitten de atomen netjes geordend ten opzichte van elkaar. Deze fase heeft een lage weerstand. Bij de amorfe toestand is het net andersom. Meting van de geleidbaarheid van een eilandje kan dus twee verschillende uitkomsten hebben: een 0 of een 1.

Het gebruikte materiaal is een legering van germanium en antimoon. Door de toestand van een eilandje met een elektrische puls te veranderen, brengen de onderzoekers de combinatie net boven het smeltpunt. Wanneer de puls plotseling wegvalt, ’bevriest‘ het materiaal in de wanordelijke amorfe toestand. Maar als de puls geleidelijk wordt uitgezet – in een tijdsbestek van tien nanoseconden, krijgt de legering de gelegenheid om de kristallijnen fase aan te nemen.