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Mémoires FeRam à base de HfO2




Publié le 2 août 2021


 Mémoires non volatiles avancées 

   Qu'est-ce que les mémoires FeRAM?

 Les mémoires sont des composants électroniques utilisés pour le stockage temporaire des données. Il existe deux principales catégories de mémoires, les mémoires autonomes (ex. : clé USB) et les mémoires embarquées. Si les solutions embarquées suscitent beaucoup d'intérêt, les mémoires non volatiles sont devenues un choix de prédilection. Leur capacité à stocker des données, même lorsqu'elles ne sont pas alimentées, les rendent stratégiques pour de nombreuses applications.

Plusieurs types de mémoires non volatiles existent. L'une d'entre elles est la mémoire FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory). Voici ses avantages clés :

  • Basse consommation : 10 fJ/bit
  • Fonctionnement rapide et basse tension : < 100 ns et < 3 V
  • Grande endurance : jusqu'à 1015 cycles 

  Applications :

Le CEA-Leti peut aider ses partenaires industriels à remplacer les mémoires non volatiles standards par des FeRAM pour plusieurs applications, notamment :

  • Cartes de sécurité et cartes intelligentes
  • IA embarquée

À plus long terme, le CEA-Leti peut proposer des solutions à base de FeRAM pour :

  • Informatique et télécommunications
  • Produits de grande consommation et produits industriels
  • Automobile 

   Nouveautés :

Les FeRAM actuelles s'appuient sur des matériaux PZT, qui ont cependant deux inconvénients :

  1. Les PZT contiennent du plomb — un matériau interdit par les réglementations européennes.
  2. Ils sont peu étendus et peu évolutifs

Pour garantir le fonctionnement optimal des FeRAM, le CEA-Leti a introduit un nouveau matériau, baptisé le HfO2 — oxyde d'hafnium. Le HfO2 fait évoluer le paradigme des FeRAM en offrant :

  • Une excellente compatibilité avec les CMOS
  • Une flexibilité renforcée par rapport aux matériaux pérovskites
  • Une intégration facile aux condensateurs empilés en 3D 

 Prochaine étape :

  • L'équipe du CEA-Leti vient de démontrer la fonctionnalité d'une matrice 16 kbit FeRAM intégrée au nœud 130 nm et travaille actuellement à la conception d'une matrice 16 kbit FeRAM en technologie FDSOI 28 nm. L'objectif est d'y parvenir d'ici la fin de l'année 2022.


PROJET EUROPÉEN

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