Flash-Nachfolger OUM?
Stanford Ovshinsky (Ovonyx -www.ovonyx.com) forscht in den USA seit mehr als 30 Jahren an Speichertechnologien. Die Ovonic-Unified-Memory-Speichertechnik wird derzeit als möglicher Flash-Nachfolger bei Intel und zwei europäischen Halbleiterfirmen zu einem kommerziellen Produkt weiter entwickelt. Auf der ISSCC 2002 (www.isscc.org) (IEEE International Solid-State Circuits Conference) berichtete Manzur Gill von Intel über entscheidende Fortschritte in der Werkstofftechnik. Mit bereits verfügbaren Testchips wird die Technik in der Praxis erprobt. Man erwartet in drei bis fünf Jahren kommerzielle Produkte. Intel forscht seit etwa 1970 an der OUM-Technik.
OUM beruht auf dem thermisch gesteuerten Wechsel (Phase Change) zwischen kristallinem und amorphem Zustand, vorzugsweise von Chalcogeniden, wie Tellur. Genutzt wird beim Lesen die daraus resultierende Widerstandsänderung (Faktor 100) des Materials. Die speichernde Schicht aus einer Ge2Sb2Te5-Legierung wird durch kurze Erhitzung über den Schmelzpunkt in den amorphen Zustand (hoher Widerstand) oder durch langsame Erhitzung bis unterhalb des Schmelzpunkts in den polykristallinen Zustand (niedriger Widerstand) versetzt. Der Wechsel ist deutlich schneller als bei Flash und kann mit einer Spannung von einem Volt erzeugt werden. Das passt zur 3-Volt-CMOS-Technik und vermeidet die bei Flash-Speichern benötigten hohen Spannungen. Darüber hinaus müssen OUMs nicht blockweise gelöscht werden. Als Speicherelemente kommen Dioden und nicht Transistoren zum Einsatz, was Platz spart. Das Material ist für etwa doppelt so viele Speicherzyklen gut wie Flash. Die Phase-Change-Technik wird in Lizenz praktisch von allen wieder-beschreibbaren DVD-Varianten genutzt. Dort wird aber nicht die Widerstandsänderung, sondern der Unterschied der Reflektion zwischen amorphem und kristallinem Material genutzt.
PFRAM/PMC
In einem Polymer Ferroelectric RAM (PFRAM) wird eine dünne Schicht aus ferro-elektrischem Polymer zwischen zwei Metallleitungen polarisiert. Speicher in PFRAM-Technik lassen sich sehr dicht packen, weil mehrere Lagen von Polymer-Schichten übereinander gelegt werden können. In-tel und TFE (www.thinfilm.se) (Thin Film Electronics ASA) aus Linköping in Schweden arbeiten gemeinsam an der Entwicklung von PFRAMs. Die Herstellungskosten für PFRAMs könnten sehr niedrig werden. Die PFRAM-Speicher sind allerdings relativ langsam und lassen sich nicht sehr oft neu beschreiben.