Langlebiger Flash-Speicher als Festplattenersatz

Tokyo (Japan)/Opio (Frankreich) - In Digitalkameras finden sich immer größere Speicherkarten mit bis zu 16 Gigabyte. Und in ersten schlanken Laptops ersetzen die wachsenden Flashspeicher schon die rotierende Festplatte. Um weiter in dieses Gebiet vorzudringen, muss jedoch die derzeit garantierte Anzahl von 10.000 Schreib-Lese-Zyklen gesteigert werden. Dieses Ziel haben japanische Entwickler mit einem neuen Aufbau von NAND-Flash-Speichern im Blick und berichteten jüngst über ihren Prototyp auf einer Fachtagung im französische Opio.

"Der Bedarf für kleinere, leichtere und Strom sparendere Datensysteme mit hohen Kapazitäten wächst", berichten Shigeki Sakai und seine Kollegen vom japanischen National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST). Dazu entwickelten sie einen ersten Prototyp eines ferroelektrischen Feldeffekttransistors (FeFET). Mit gepulsten Lasern deponierten sie mehrere hauchdünne Schichten aus Hafniumaluminiumoxid, Strontiumwismuttantalat und Platin auf ein Siliziumsubtrat. Auf dieser Basis entstand eine Speicherzelle, die sich Daten mit Schaltspannungen von nur sechs Volt dauerhaft merken konnte. Bisher benötigen Flash-Speicher jedes Mal stromschluckende 20 Volt. Erste Versuche zeigten, dass dieses Testmodul auch nach 100 Millionen Schreib-Lese-Zyklen noch zuverlässig arbeitete.

Mit dieser 10.000 mal höheren Anzahl an Schreib-Lese-Zyklen kann die neue Speicherzelle problemlos mit der Langlebigkeit von Festplatten konkurrieren. Zudem sind die Forscher überzeugt, dass sich ihre Speicherzelle noch viel kleiner als bisher strukturieren lasse. Selbst bei Baugrößen von bis zu 10 nm sollen keine Störeffekte zwischen den Speicherzellen auftreten. Ob dieser Aufbau allerdings zu vergleichbar günstigen Produktionskosten in der Massenfertigung führen kann, müssen weitere Versuche zeigen. Dann stünde der Weg zu Flash-Speichern als Festplattenersatz mit Kapazitäten von über 100 Gigabyte offen.