Flash-Speicher wird 10.000-mal langlebiger

Japanische Forscher haben eine Technologie vorgeführt, mit der NAND-Flash-Speicher über 100 Mio. Schreib-Lese-Zyklen überstehen und damit 10.000-mal mehr als bisher.

Gleichzeitig wird die Spannung zur Programmierung der Speicherbausteine auf weniger als ein Drittel des aktuellen Werts reduziert. Die neue Technologie ist nach Ansicht des Teams von Shigeki Sakai vom japanischen National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) unter Mitarbeit von Wissenschaftlern der University of Tokyo auch für Strukturgrößen bis hinunter zu zehn Nanometern (nm) geeignet, während die konventionelle Technologie bei 30 nm an ihre Grenzen stößt.

Aktuelle NAND-Flash-Speicherbausteine überstehen nur rund 10.000 Schreib-Lese-Zyklen und erfordern eine Programmierspannung von etwa 20 Volt, so die Forscher. Ihre Technologie setzt nun auf ferroelektrische Feldeffekttransistoren (FeFETs), die ihnen als Speicherelemente dienen. Diese können mit Spannungen von weniger als sechs Volt 100 Mio. mal und öfter beschrieben und wieder gelöscht werden, so das AIST-geführte Team. Damit können sie in Zukunft deutlich langlebigere Flash-Speicherbausteine beispielsweise für Solid-State-Disks ermöglichen, sind die Wissenschaftler überzeugt. Auch eine relativ lange Speicherdauer erscheint möglich, gespeicherte Daten bleiben nach AIST-Schätzung bis zu zehn Jahre erhalten.

Das Zukunftspotenzial der Technologie liegt dem AIST zufolge auch darin, dass Interferenzeffekte zwischen benachbarten Speicherelementen sinken. Die derzeitige NAND-Technologie dürfte aufgrund genau dieser und anderer Probleme nicht für Strukturgrößen unter 30 nm geeignet sein, heißt es seitens des AIST. Dagegen sei zu erwarten, dass die FeFET-NAND-Technologie als Speichermedium mit hohen Dichten und Kapazitäten in kommenden Technologie-Generationen mit Strukturgrößen von 20 nm und sogar zehn nm dienen wird.