Dispositifs de mémoire à l'échelle nanométrique
Dans les prochaines minutes, nous irons au centre de recherche de Nanogune à Saint-Sébastien. Chaque jour, de nouveaux besoins en matière de stockage de l'information apparaissent. Sur nos téléphones, par exemple, nous recevons des vidéos, des photos et des chansons, sans parler des clés USB que nous avons dans nos poches. Nous recevons de plus en plus d'informations et de poids. Afin de répondre à ces besoins, Nanogun mène des recherches sur le chemin de la petitesse pour créer de nouveaux dispositifs de mémoire: des nano-dispositifs ou des nano-instruments à haute mémoire.
Visiblement, il est impossible de les voir, mais ils sont là. Nous parlons de dispositifs de mémoire à l'échelle nanométrique, qui, pour dire qu'ils sont très petits, ne sont peut-être pas compris, mais nous pouvons nous rapprocher de la compréhension en sachant qu'un million de nanomètres se succèdent en un seul millimètre. Les échantillons sont faits dans cette pièce blanche. L'utilisation d'un endroit aseptique et propre a une raison. Un rayon de poussière ou un grain de pollen sont mille fois plus grands que les appareils en production.
Luis Hueso, CICnanoZONA: La taille d'un de ces dispositifs peut être de 10X10 nanomètre de large, et dans chaque nanomètre, qu'est-ce qu'il y aura, trois atomes? Nous parlons donc d'une très petite quantité d'atomes. C'est le terrain de jeu de la nanotechnologie, qui doit pousser ces dispositifs à la limite jusqu'à ce qu'ils se retrouvent presque sans atomes.
C'est ce qu'ils essaient ici, à Nanogun. L'une des lignes de recherche est maintenant de concevoir et de construire de nouveaux dispositifs de stockage de l'information aussi petits, aussi rapides et efficaces que possible.
Luis Hueso, CICnanoZONA: Tout le monde a maintenant un appareil photo mobile de 8 mégapixels qui prend des photos de 3 mégapixels et rien à dire si vous enregistrez la vidéo. Il n'y avait pas de problèmes de ce genre à l'époque, donc nous devons être en mesure de stocker toutes les informations que nous produisons, rapidement et à moindre coût, pour répondre à de nouveaux besoins.
Nouvelles questions, nouvelles réponses. La technologie en cours de développement sur Nanogun pourrait entraîner le rejet du système flash si populaire aujourd'hui. Les périphériques USB que nous avons tous dans notre poche stockent les informations électriquement sur la base du transistor. Le nouveau système est appelé resistive ram et est beaucoup plus simple.
Raúl Zazpe, CICnanoZONA: La structure verticale des dispositifs est comme un sandwich, deux métaux et, au centre, l'isolateur, dans ce cas, l'oxyde de hafnium. On peut dire que le pain sont des métaux et du milieu, de la nocille ou de la mortadelle, notre matériau, qui a des caractéristiques particulières.
C'est ce que le chercheur Raúl Zazpe est en train de vérifier, que les informations peuvent vraiment être stockées sur ces appareils. Pour ce faire, un potentiel électrique est fourni et la résistance intrinsèque de l'oxyde d'hafnium intermédiaire du sandwich est modifiée.
Raúl Zazpe, CICnanoZONA: Ce que nous faisons, en utilisant un fort potentiel d’écriture, c’est de changer l’état de résistance, de la spontanéité à l’autre, puis, avec quelques impulsions de lecture, avec celles-ci, nous vérifions quel est l’état de résistance associé à ce potentiel.
Iñaki Leturia, Fondation Elhuyar: Je veux dire, nous parlons de zéro et un.
Raúl Zazpe, CICnanoZONA: C'est ça. Zéro, état d'origine, et un, état causé par le potentiel électrique.
C'est-à-dire qu'il est écrit en utilisant le potentiel; il est également lu avec le potentiel, mais plus faible, pour ne pas nuire à l'information. Et même en coupant le courant, l'information reste sur l'appareil, c'est pourquoi la mémoire est permanente. Jusqu'à ce que nous le voulions: si vous voulez effacer l'information, il vous donne le potentiel inverse pour ramener le matériau à son état naturel.
Luis Hueso, CICnanoZONA: C'est aussi une méthode électrique: en stockant et en libérant les charges, nous obtenons les battes et les zéros. Ces appareils ont une architecture incroyablement simple.
Pour citer les caractéristiques, il convient de noter que ces dispositifs sont fabriqués à partir de matières premières bon marché. Ils n'ont pas besoin d'éléments comme des terres rares. Les oxydes d'aluminium et de titane sont les plus utilisés, les matières sont communes, mais, en raison de leurs caractéristiques, elles servent à la fabrication de mémoires. La conception simple permet d'enregistrer des informations jusqu'à 50 fois plus rapidement et en utilisant moins d'énergie.
Luis Hueso, CIC nanoZONE: Un autre avantage de l'architecture simple est que nous ne savons pas encore jusqu'où nous pouvons aller en réduisant la taille. C'est important parce que nous pourrions inclure plus d'informations sur les mêmes puces.
Et c'est la clé. La capacité de stockage de données d'USB est à son maximum, et ils ont également des problèmes de vitesse de lecture et d'écriture. Les disques magnétiques ne sont pas non plus totalement fiables: ils échouent souvent et perdent des informations. Si ce n'est pas le cas, les banques et les gouvernements conservent toujours les informations les plus importantes sur les anciens rubans. Le nouveau système résoudrait bon nombre de ces problèmes.
Luis Hueso, CIC nanoZONE: Il conserverait les informations plus longtemps. C'est un problème avec de nombreux types de mémoire : vous enregistrez des zéros ou des battes, et vous voulez qu'ils soient là 15 ans plus tard.
Étant si bon, même les grandes entreprises comme Samsung ou HP travaillent avec ce système, bien sûr, et nous pourrions bientôt voir des prototypes sur le marché. Mais comment sont fabriqués les dispositifs qui sont de 20 nanomètres épais?
Stitxu Villamor, CIC nanoZONE: Ce qui se fait ici, c'est fabriquer ces sortes de sandwichs, ces structures d'oxyde de métal, et c'est fait par photolithographie. En fin de compte, la résine est placée sur un substrat de silicium et la lumière ultraviolette lui est transmise. Cette lumière modifie les propriétés de la rétine et finit par arrêter la résine d'un côté et le vide de l'autre, puis ils sont construits là, le métal et l'oxyde peuvent être déposés directement sur le substrat.
La nanotechnologie est l'avenir, mais aussi le présent. Les gadgets électroniques que nous utilisons tous les jours contiennent de nombreux éléments à l'échelle nanométrique, des mobiles aux téléviseurs. Et la plupart d'entre nous l'admettent tout à fait normalement, parce qu'il a peur de si petites choses.
Luis Hueso, CICnanoZONA: Oui, les nanorobots qui vont entrer dans notre cerveau. En fin de compte, l'électronique grand public est une naine, et nous devons comprendre ce qui nous a fait devenir naine, comment la maîtriser et faire évoluer son développement au cours des 50 dernières années.
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